SÍNTESIS DE PROTEÍNAS
Crear una proteína a partir de la información existente en el ADN empleando como intermediario al ARN
¿Dónde se sintetizan las proteínas?
Las síntesis de proteínas se realizan en el citoplasma.
Los que cumplen un papel importante para la síntesis de proteínas son :
ADN
Contiene información del tipo de proteínas sintetizadas.
COMPOSICIÓN
Adenina
Citosina
Guanina
Timina
RIBOSOMAS
Organelos presente en todas las células, en los cual se realiza el proceso de traducción
ESTRUCTURA
Una subunidad grande (50S)
Una subunidad pequeña (30S)
3 SITIOS ACTIVOS O LOCUS
LOCUS P (centro peptidil):
Se coloca el primer Aminoacil- ARNt
LOCUS A (Centro aceptor):
Se sitúan los siguientes Aminoacil- ARNt
LOCUS E (centro de salida):
Se sitúa el ARNt a punto de liberarse del ribosoma
ARN
Contribuye a la síntesis de proteínas recopilando información del ADN, expresa los genes.
COMPOSICIÓN
Adenina
Guanina
Citosina
Uracilo
TIPOS DE ARN
ARN MENSAJERO (ARNm):
1. Lleva información del ADN en el núcleo a los ribosomas en el citoplasma
2. Codifica la secuencia de aminoácidos para la síntesis de un polipétido (proteína)
3. Tiene una vida muy corta, es destruido por las ribonucleasa.
ARN RIBOSOMAL (ARNr):
1. Componente estructural de los ribosomas
2. Agrupa varios ARN diferentes y forma hasta un 80% del total del ARN de la célula
ARN DE TRANSFERENCIA (ARNt):
1. Lleva aminoácidos a los ribosomas durante la traducción para ayudar a formar una cadena de aminoácidos.
2. Formado por una sola cadena en ciertas zonas se encuentra replegada (tiene forma de trébol) mas corta que el ARNm.
3. Se sintetiza en el núcleo y sale al citoplasma para realizar su función.
TRANSCRIPCIÓN
1. El ADN se desenrolla y se abre, una de sus henras sirve de molde para sintetizar una cadena de ARNm.
2. Ocurren en el núcleo.
REQUISITOS
Se transcribe una hebra molde (3 --> 5)
ARN POLIMERASAS
ARNm
ARNt
ARNr
Ribonucleótidos trifosfatos de A, C, G, U
PROCESOS
INICIACIÓN
Se abre una pequeña porción de ADN:
> Se desdobla y se separa. El resultado es que se exponen las bases.
> Solo se usa una hebra de ADN para la transcripción (3´ , 5´) esta sirve de molde para ARNm.
Un ARN- polimerasa comienza la síntesis del precursor del ARN apartir de una señal de iniciación que se encuentra en el ADN (caja TATA)
ALARGAMIENTO
La síntesis de la cadena continúa en dirección 5´--> 3´.
Después de 30 nucleótidos se le añade al ARN una cabeza de metil-GTP en el extremo 5´con función protectora, facilitar el transporte núcleo-citoplasma y el anclaje del ARNm al ribosoma.
FINALIZACIÓN
Una vez que el ARN- polimerasa llega a la región terminadora del gen finaliza la síntesis de ARN.
Entonces, una enzima poliA-polimerasa añade una serie de nucleótidos con adenina.
La cola poliA confiere estabilidad y ayuda en la traducción.
El ARN, llamado ahora ARNm precursor se libera.
MADURACIÓN
El ARNm precursor contiene tanto exones como intrones (no codificantes)
Por lo tanto se trata de un ARNm no apto para que la información que contie sea traducida y se sintetice la molécula proteica correspondiente.
En el proceso un sistema enzimático reconoce, corta y retira los intrones y las ARN-ligasas unen los exones, formandose el ARNm maduro.
TRADUCCIÓN
1. Es la síntesis de una molécula de proteína, de acuerdo con el código contenido en la molécula de ARNm.
2. Comprende el cambio del " lenguaje" de ácidos nucleicos (sucesión de bases nitrogenadas) al lenguaje de proteínas (sucesión de aminoácidos).
3. Los aminoácidos que se necesitan están dispersos por el citoplasma.
4. Los aminoácidos correctos llegar al ARNm por el ARNt.
5. Los ARNt entregan los aminoácidos al ribosoma según el orden de la secuencia de cada tres bases nitrogenadas (codon) especificado por el ARNm.
6. Ocurre en el citoplasma.
REQUISITOS
ARN-mensajero
Aminoácidos
ARN-transferencia
Enzimas, factores proteicos y energía (GTP)
Ribosomas
Son muy semejantes en organismos procarióticos y eucarióticos.
Cada ribosoma tiene un sitio de unión al ARNm y tres sitios de unión al ARNt, el sitio A (aminoacil), el sitio P (peptidil) y el sitio E (salida=exit).
Estan formados por dos subunidades compuestas de moléculas de ARNr y muchas proteínas.
La subunidad pequeña se une al ARNm y los ARNt.
La subunidad grande es la encargada de formar el enlace peptídico entre los aminoácidos contiguos gracias a la enzima peptidil-sintetasa que contiene.
ETAPAS DE TRADUCCIÓN
INICIACIÓN
> La subunidad pequeña del ribosoma se une a la región líder de ARNm y el ARNm se desplaza hasta llegar al codón AUG, que codifica el principio de la proteína.
> Se les une entonces el complejo formado por el ARNt.
> Las moléculas de ARNt recogen ciertos aminoácidos y se muven hacia el punto donde el ARNm esta pegado al ribosoma.
> La unión se produce entre el codón del ARNm y el anticodón del ARNt.
ELONGACIÓN
ELONGACIÓN I
> Se une la subunidad mayor a la menor completándose el ribosoma.
> El primer ARNt que llega se coloca en la región peptidil (Sitio P).
> El complejo ARNt-aminoácido(2) se sitúa enfrente del codón correspondiente.
> La región del ribosoma a la que se une el complejo ARNt se le llama región aminoacil(Sitio A).
> Una molécula de ARNt con el anticodón correcto se enlaza con el codón complementario en el ARNm
ELONGACIÓN II
> Se forma el enlace peptídico entre el grupo carboxilo y el grupo amino del segundo aminoácido.
> Los aminoácidos adyacentes se enlazan por medio de un enlace peptídico.
ELONGACIÓN III
> El ARNt del primer aminoácido se libera (fig. 1)
> El siguiente codón se mueve a su posición y el siguiente aminoácido se coloca en su posición (fig.1)
> El proceso se repite hasta que se traduzca el mensaje completo y se forme una cadena grande de aminoácidos que formará parte de una proteína. (fig.2)
> El ARNm se desplaza hasta donde aparece un codón de finalización o de stop (fig.2)
> Para el codón de finalización o de stop no hay aminoácidos ( fig. 2)
Fig. 1
Fig. 2
FINALIZACIÓN
> Llega al Sitio A un codón de terminación (UAA), (UGA), (UAG).
> Lo que sí se sitúa en el Sitio A va ser un factor de separación (RF) que cataliza la separacion del polpéptido.
> La liberación del péptido o proteína.
> Factores de liberación se unen con el ribosoma.
> Las subunidades del ribosoma se disocian y se separan del ARNm.
CÓDIGO GENÉTICO
> Está organizado en tripletes o codones (codón = 3 bases nitrogenadas) cada tres nucleótidos (triplete) determinan un aminoácido, que definen el proceso de traducción.
> Cada triplete codifica para un solo tipo de aminoácido.
> La mayoría de los aminoácidos se codifican por mas de un triplete.
> 61 codones para aminoácidos (existen 20 aminoácidos diferentes) existen más tripletes o codones que aminoácidos.
> 3 codones de terminación ( UAA, UAG y UGA) y no especifican ningún aminoácido.
> Hay también un codón (AUG) que, además de codificar para el aminoácido metionina, es la señal de comienzo.
CARACTERÍSTICAS
ES UNIVERSAL
> Compartido por todos los organismos conocidos incluso los virus.
> El código han tenido un solo origen evolutivo.
> Existen excepciones en las mitocondrias y algunos protozoos.
ES DEGENERADO
> Este término indica que la mayor parte de los aminoácidos, a excepción de la metionina y el triptófano, están codificados por más de un codón. (codones sinónimos)
> Esto es una ventaja antes las mutaciones; ya que en el caso de que se produzcan cambios en algún nucleótido, no se tiene por qué alterar el orden de los aminoácidos que forman una proteína.
NO PRESENTA IMPERFECCIÓN
Ningún codón codifica más de un aminoácido, lo contrario conllevaría problemas considerables, pues a partir de un gen se sintetizarían proteínas diferentes.
CARECE DE SOLAPAMIENTO
> Los tripletes de bases se hallan dispuestos de manera lineal y continua, sin que entre ellos existan comas ni espacios y sin que compartan ninguna base nitrogenada.
>Su lectura se hace en un solo sentido (5´- 3´) desde el codón que indica el comienzo de la proteína hasta el que indica su final.
> Un ARNm puede tener varios codones de iniciación, esto significaría que se podrían realizar varias fases de lectura y se sintetizaría mas de un polipéptido.
¿Qué pasa conlas proteínas recién formadas?
> Algunas entran en el citoplasma.
> En el sistema de endomembranas las proteínas son modificadas y enviadas a sus destinos finales.
> El sistema de endomembrana esta formado por el núcleo, el RER y el aparato de Golgi.
