TRNA

TRADUCCION

Los principales componentes de la traducción son:

• mRNA:

Contiene la información para la síntesis de la cadena de aminoácidos.

Empieza en la región 5’ del marco de lectura con un codón de inicio.  

5’-AUG-3’ tanto en eucariotas como en procariotas

5’-GUG-3’, 5’-UUG-3’ en procariotas

Codon de termino: UAA, UAG, UGA

Hay distintos tipo de RNAm en cuanto procariotas vs eucariotas, en eucariotas un solo fragmento de RNAm puede contener mas de una proteina; en procariotas contiene una secuencia RBS (CCUCCU) esta hace que exista una atraccion en el reclutamiento de ribosomas. Variaciones del RBS en el RNA puede causar aumento o disminucion en la expresion de los genes; mientras mas identidad haya hay mayor afinidad y mas expresion de esos genes.

[pic 1] [pic 2]

En eucariotas, hay que recordar que se necesita el capping 5’ para el reclutamiento de la maquinaria transcripcional. Otro de los elementos que promueven el reclutamiento y la traduccion son las Secuencias Kozak es el posicionamiento de una purina 2 bases arriba y una guanina anterior (G/ANNAUGG), ademas las colas poly-A promueven tambien la traduccion y finalmente los mecanismos independientes del capping 5’ (IRES), estos solo se usan en algunos virus, el RNAm en estos sitios genera una forma que es complementaria al ribosoma y a pesar que no son sitios de reconocimiento endogenos de humanos, el cuerpo los reconoce y traduce.

• tRNA

¿Cómo los tripletes del mRNA dirigen a un determinado aminoácido en la posición correcta del polipéptido? Gracias a los RNA transferentes. Este tipo de moléculas adapta el aminoácido correcto al triplete específico del mRNA.

Formados por 75-90 nucleótidos. Altamente estable. Están ligados a aminoácidos específicos para cada tRNA y cada uno tiene un anticodón especifico. Todos terminan en CCA en su extremo 3’ ya que el aminoácido se une covalentemente a esta Adenosina. Presentan bases inusuales como la pseudouridina y dihidrouridina.

[pic 3]

• Brazo aceptor: con su terminador CCA, esta adenina permite la interacción con los aminoácidos mediante enlaces.
• Brazo de la pseudouridina: presenta pseudouridina.
• Brazo V loop: da estabilidad a la estructura tridimensional
• Brazo Anticodón: contiene 3 ribonucleotidos consecutivos complementarios al codón del mRNA.
• Brazo D: presenta la base nitrogenada dihidrouridina.

El enlace que se forma a través del RNAm es: se hidroliza un pirofosfato de la Adenina, este aminoácido se adenina quedando libre el pirofosfato, esta ruptura provoca la liberacion de mucha energía, la cual es aprovechada por el RNAt para generar otro enlace, esta vez liberando AMP y uniéndose el tRNA y formar un tRNA cargado. Esta energía contenida en el enlace es también la que usa después durante la polimerización de la cadena polipeptídica para formar los enlaces polipeptidicos.

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• Aminoacil t-RNA sintetasas

Son las enzimas encargadas de unir el aminoácido con su tRNA, esta enzima cataliza 2 reacciones

Paso inicial: el aa se convierte en su forma activada, reaccionando con ATP para formar un acido amino-acil-adenílico. Se forma un enlace covalente entre el grupo 5’-P del ATP y el extremo carboxilo del aa. Esta molécula permanece asociada a la enzima sintetasa, formando un complejo que reacción con la molécula especifica de tRNA.

Segundo paso: el aa se transfiere al tRNA adecuado y se une covalentemente al residuo adenina del extremo 3’. El tRNA cargado puede participar directamente en la síntesis proteica.

Producto final: un aminoacil-tRNA

La transferencia de AMP es llevada acabo por estas enzimas. La acción de estas enzimas se dice que es el corazón de la traducción, ellas reconocen el RNAt especifico y pueden cargar diferentes tRNAs para el mismo aa, ¿Cómo hace esto? Se dice que esta mediado por la conformación, el tamaño y las características bioquímicas de cada aminoácido, en pocas palabras, por una fidelidad muy alta con actividad proofreading en algunos casos[pic 7]

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• Ribosomas[pic 10]

Encargados de coordinar la síntesis de proteínas coordinando la acción de los elementos involucrados. Hecho de 2 subunidades, hay de diferentes tamaños y se le nombra de acuerdo con su capacidad de sedimentación, no tanto al peso.

El ribosoma contiene 3 espacios muy importantes 🡪

A= para el tRNA aminoacilado, que se unirá a la cadena

P= para la cadena peptidica

E= dado para la salida de los RNAt una vez que transfiere el aa.

[pic 11]

Para cada RNAm puede tener cabida para mas de un ribosoma, de esta manera los RNAm pueden generar mas de 1 cadena polipeptídica al mismo tiempo, esto es de gran importancia ya que la cantidad de RNAm que hay es 10 veces menor que la cantidad de ribosomas.

Hay un ataque nucleotídico del grupo amino del aminoacil t-RNA al grupo carboxilo del peptidil-tRNA liberándose, liberándose el peptidil tRNA que estaba unido al ribosoma, uniéndose otro.

ESPECIFICIDAD DEL PUNTO DE INICIO:

La traducción nunca comienza exactamente en el extremo 5’ del mRNA. Casi siempre actúa como punto de inicio un codón AUG situado internamente en la molécula, a este codón lo reconocen el ribosoma y su respectivo tRNAmet iniciador.

En procariotas, cada cistrón de un mRNA posee una secuencia “Shine-Dalgarno”, que interacciona con la subunidad pequeña del ribosoma definiendo la elección como codón de inicio de un AUG situado unos 10 nt cadena abajo.

En eucariotas, el mRNA es casi siempre monocistrónico, por lo que tiene un solo codón de inicio. No hay una señal especial que una el mRNA a la subunidad pequeña del ribosoma, sino que la especificidad se establece a través del tRNA iniciador. Para que el mRNA se una, el codón AUG tiene que formar parte de la “secuencia Kozak”, formando así el complejo mRNA-ribosoma-tRNAmet.

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