25. traduccion

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  • 7/28/2019 25. Traduccion

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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

    m