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UNIDAD N 3:

Tema 4: TRADUCCIN

Blgo. Ms. Pablo Chuna MogollnProfesor Auxilar T.C.

Area Biologa

Departamento Acadmico de Ciencias - UPAO

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TRADUCCION

La traduccin es el proceso mediante el cual, a partir de un RNAm, se sintetiza una

protena. La secuencia de bases del RNAm contiene la informacin necesaria para

determinar la secuencia de aminocidos de la protena.

CARACTERISTICAS

a. La cadena poliptidica tiene direccionali-dad. Los aminocidos se van aadiendo a

la cadena polipeptdica en crecimiento,

empesando por el extremo N-terminal ycontinuando hacia el extremo C-terminal.

b. Es Reiterativa. Un mismo RNAm, puede

estar siendo traducido simultneamente

por varios ribosomas.

c. Es Selectiva. No todo el RNAm se

traduce; se descartan los extremos inicial

y final, y, en los RNAm polignicos,tambin fragmentos intermedios.

d. Requiere un intrprete o adaptador: La

traduccin requiere de una molcula que

acte de intrprete o adaptador, esta

molcula es el RNA de transferencia

(RNAt)

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EN PROCARIOTAS

Ribosomas

RNAm

RNAt

Aminoacil RNAt sintetasa

IF1, IF2, IF3

Peptidil transferasa, EFTu, EFTs

RF

Aminocidos

RNAt - formil metionina

GTP

ATP Codon de inicio: AUG

Codones de terminacin: UAA, UAG,

UGA

Seales de iniciacin:

secuencia Shine-Delgarno

REQUERIMIENTOS DE LA TRADUCCIN

EN EUCARIOTAS

Ribosoma

RNAm

RNAt

Aminoacil RNAt sintetasa

eIF2, eIF3, eIF4, eIF5

EF1, EF2

eRF1, eRF3

Aminocidos

RNAt(i)-metionina

GTP

ATP Codon de inicio: AUG

Codones de terminacin:

UAA, UAG, UGA

Seales de iniciacin:

secuencia Kozak

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Ribosoma

La eficiencia de la traduccin se

incrementa mucho por la unindel RNam y los aminoacil-RNAtal ribosoma.

Este organelo dirige laelongacin de un polipptido auna velocidad de 5 aminocidosagregados por segundo.

Estas estructuras complejas sedesplazan fsicamente a lo largode la molcula del RNAm ycatalizan la unin de losaminocidos para formar lascadena proteicas. Tambin fijan

los RNAt y distintas molculasaccesorias, para la sntesis deprotenas

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Los 3 tipos de molculas de RNA llevan a

cabo funciones diferentes pero cooperativasen la sntesis de protenas.

El RNA mensajero (RNAm) transporta la

informacin gentica desde el DNA, bajo la

forma de una serie de palabras en cdigo

de tres bases, cada una de las cualesespecifica un aminocido en particular.

El RNA de transferencia (RNAt) es la clave

para descifrar las palabras del cdigo del

RNAm. Cada tipo de aminocido tiene su

propio tipo de RNAt, al que se une para sertransportado hasta el extremo creciente de

una cadena polipeptdica.

El RNA ribosmico (RNAr) se asocia con

protenas para formar ribosomas..

RNAs Inicio del mensaje genticoFin

Cap Cola

RNAm

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Cada aminocido se une

a su propio RNAt con la

ayuda de una enzima

especfica y ATP.

Iniciacin de sntesisdel polipptido.

El RNAm, primer RNAt,

y las subunidades

ribosomales se unen.

Elongacin

Los sucesivos RNAt agre-gas sus aa a la cadenapolipeptdica cuando elRNAm se mueve atravs

del ribosoma, un codn ala vez.

Terminacin

El ribosoma reconoce un

codon stop. El polipptidoes terminado y liberado.

ETAPAS DE LA TRADUCCION

Activacin de los aminocidos

1) Iniciacin

2) Elongacin3) Terminacin

Modificaciones postraduccionales

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ACTIVACION DE LOS AMINOACIDOS

La fijacin del aminocido adecuado al RNAt, es catalizado por una RNAt aminoacil

sintetasa especfica. Estas enzimas acoplantes unen el aminocido en el extremo 3

terminal del RNAt, mediante una reaccin de dos pasos que requiere ATP:Aminocido + ATP + RNAt Aminoacil-RNAt + AMP + 2 Pi

En esta reaccin el aminocido se une al RNAt mediante un enlace de alta energa, por

lo que se dice que se activa.

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1 ETAPA: INICIACION

Para comenzar el montaje de un complejo bacteriano de traduccin tienenlugar interacciones secuenciales entre protenas especficas, denominadasfactores de iniciacin (IF), y la subunidad ribosmica menor (30S).

Luego se une el complejo preiniciacin resultante y el RNAt-fMet iMet con el

RNAm en un sitio especfico, que suele estar ubicado muy cerca del codnde iniciacin AUG. Esta unin es asistida por IF1 e IF3 produce el complejode iniciacin 30S.

En la mayora de las bacterias la subunidad ribosmica menor identifica loscodones de inicio mediante interacciones entre el RNAr menor (16S) y unasecuencia de 8 nucletidos en el RNAm denominada secuencia de Shine-Delgarno.

El montaje de un complejo de iniciacin 70S completo se logra por la unin

de la subunidad ribosmica mayor, un paso dependiente de energa que seobtiene por hidrlisis de GTP unido a IF2; en este proceso se elimina IF1, IF2-GDP y Pi.

En el complejo, el RNAt iniciador cargado se ubica en el sitio P sobre elribosoma.

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Se requiere de factores de elongacin (EF), para realizar el proceso.

Los pasos clave de la elongacin son la entrada de cada RNAt-aminoacilconsecutivo, la formacin del enlace peptdico y el desplazamiento otranslocacin del ribosoma, respecto del RNAm.

El segundo RNAt-aminoacil ingresa en el ribosoma como un complejoternario asociado con un EF-Tu-GTP y se une al sitio A sobre el ribosoma.

Con el RNAt-Met de inicio en el sitio P y el segundo RNAt-aminoacil fijadoen el sitio A, el grupo amino del segundo aminocido reacciona con lametionina sobre el RNAt de inicio, para formar un enlace petdico. Esta pasoes catalizado por lapeptidiltransferasa.

Por ltimo, el ribosoma se desplaza a lo largo del RNAm por una distanciaequivalente a un codn, con el agregado de cada aminocido. Este paso detranslocacin es catalizado por la EFG-GTP. Despus de la unin peptdicael RNAt-Meti, ya sin la metionina activada, se desplaza hacia un sitio desalida sobre el ribosoma y pronto es descartado.

Al mismo tiempo, otro complejo ternario portador del prximo aminocidoque se debe agregar, ingresa en el ribosoma y el ciclo contina.

2 ETAPA: ELONGACION

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11/20Peter J. Russell, iGenetics: Copyright Pearson Education, Inc., publishing as Benjamin Cummings.

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Existen dos factores de terminacin

(liberacin) especficos en bacterias; los

factores RF1 y RF2, cuyas formas se creeson similares a las de los RNAt (mimetismo

molecular) actan por reconocimiento de

los mismos codones de detencin.

El factor eRF1 reconoce UAG y eRF2

reconoce UGA; ambos factores reconocen

UAA.

3 ETAPA: TERMINACION

El tercer factor de liberacin RF3, favorece

la escisin del peptidil RNAt, con liberacin

de la cadena proteica completa..

Factores de liberacin adicionales

favorecen la disociacin del ribosoma, con

liberacin de las subunidades, el RNAm y el

RNAt para otra ronda de sntesis proteica.

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Esquema tridimensional de la sntesis

de protenas en procariotas, mostrando

las subunidades 30S y 50S.

En el diagrama la flechas negras indican los diferentes puntos en los cuales el cloranfenicol, eritromicina,

tetraciclina y estreptomicina ajercen su efecto.

Polipptido naciente

Direccin de movimiento del ribosoma

RNA m

Cloranfenicol (P y DNA mit)Se une a subunidad 50S, e inhibe la

formacin del enlace peptdico

Eritromicina (P)

Se une a subunidad 50S, y previene

movimiento de translocacin

Sitio de sntesis proteica

Tetraciclinas (P y E)

Interfiere con la unin del RNat al

complejo RNAm-ribosomaEstreptomicina (P)

Cambia la forma de la subunidad

30S, causando que eI codn sea

leido incorrectamente

TRADUCCION

Ribosoma

Procaritico 70 S

Sitio de

sntesis

proteica

Polipptidonaciente

Tunel

Kirromicina (P)

Bloquea la disociacin de GDP del

factor EF Tu

Ciclohexamida (E)

Inhibe la actividad peptidil transferasa,

pero slo en ribosomas eucariotas

60S

Pulvomicina (P)

Bloque la adicin de RNAt-aa al EFTu

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COMPARACION ENTRE LA TRADUCCION ENPROCARIOTAS Y EN EUCARIOTAS

El cdigo gentico en las bacterias y clulas eucariontes es idntico, la nica diferenciareside en el aminocido especificado por el codn de iniciacin.

- Una consecuencia del hecho de que las bacterias y eucariontes empleen el mismo

cdigo gentico es que los genes eucariontes pueden traducirse en los sistemas

bacterianos y viceversa: esta caracterstica posibilita la ingeniera gentica.

La traduccin y transcripcin ocurren simultneamente en las bacterias, pero laenvoltura nuclear puede separar estos procesos en las clulas eucariontes..

- La separacin fsica de la transcripcin y la traduccin tiene importantes

consecuencias para el control de la expresin gentica y, permite una extensa

modifcacin de los RNAm..

Existen diferencias notables en cuanto a los tamaos y la composicin de lassubunidades ribosmicas de las bacterias y las clulas eucariontes. Por ejemplo, la

subunidad mayor del ribosoma eucariontes contienen tres RNAm, mientras que el

ribosoma bacteriano contiene slo dos.

- Esta diferencia permite que los antibiticos y otras sustancias inhiban la traduccin

de las bacterias sin tener efecto sobre la traduccin de los genes nucleares

eucariontes.

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El RNAm de de las bacterias es de vida corta, en general de slo unos pocos minutos,

pero la longevidad del RNAm en las clulas eucariontes es altamente variable y con

frecuencia resulta de horas o das.

Tanto en las bacterias como en las clulas eucariontes las aminoacil RNAt sintetasas

unen aminocidos a sus RNAt adecuados y la reaccin qumica que se emplea es la

misma.

En el proceso de iniciacin, en las bacterias la subunidad menor del ribosoma se une

en forma directa a la regin que rodea al codon de iniciacin mediante puentes dehidrgeno, entre la secuencia consenso Shine-Delgarno en la regin 5 no traducida

del RNAm y una secuencia presente en el extremo 3 del RNAr 16S.

Por el contrario , la subunidad menor del ribosoma eucarionte se une primero a las

protenas unidas al cap 5 del RNAm y luego migra sobre el el RNAm, haciendo un

barrido de la secuencia hasta que encuentra el codon de iniciacin AUG.

Participan ms factores de iniciacin en las clulas eucariontes.

La elongacin y terminacin son semejantes en bacterias y culas eucariontes, si bien

emplean diferentes factores de elongacin y de terminacin. En ambos tipos de

organismos los RNAm se traducen muchas veces y se unen simultneamente a varios

ribosomas formando polirirribosomas.

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INICIACIN

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ETAPA DE ELONGACIN

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TERMINACIN

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