Síntesis de Proteínas

Expresión
Génica
GENOMA
Transcripción
•Acceso al genoma
•Ensamblado del complejo de iniciación de la transcripción
•Síntesis de ARN
•Procesamiento del ARN
•Estabilidad del ARN (degradación, localización)
TRANSCRIPTOMA
Traducción
Colección de moléculas de ARN cuya
información genética es requerida por
la célula en un determinado momento
•Ensamblado del complejo de iniciación
•Síntesis de proteínas
•Plegamiento y Procesamiento de proteínas
•Degradación del Proteínas
PROTEOMA
Repertorio de proteínas celulares
1
Síntesis de Proteínas
2
Síntesis de Proteínas
• Rol del tRNA
Æ Molécula adaptadora entre mRNA y
polipéptido sintetizado.
– Reconocimiento codón-anticodón
3
Código Genético
Proteínas =20 aminoácidos
Codificadas por 61 codones
tRNA isoaceptores:
específicos para el mismo
aminoácido
4
Aminoacilación del tRNA: Unión del aminoácido correcto a cada tRNA
Aminoacil-tRNA
sintetasas
•
Reacción enzimática en 2 etapas:
– Activación del aminoácido (aminoácido + ATP)
– Transferencia del aminoácido activado al extremo 3’ del tRNA: unión entre el grupo
-COOH del aa y -OH del carbono 2’ o 3’ del azúcar del último nucleótido (A)
5
6
Interacciones codón-anticodón
•
Involucra apareamiento de bases entre el anticodón del tRNA y el
codón del mRNA
•
Wobble:
– Como el anticodón está en un loop del RNA el triplete está ligeramente
curvado Æ apareamiento no uniforme con el codón
• Formación de apareamientos no usuales entre el 3er nucleótido del
codón y el 1er nucleótido del anticodón
Bacteria : 30 a 45 tRNA distintos
Eucariotas: hasta 50 tRNA distintos
7
8
9
Uso de ARNt para decodificar el genoma humano
ƒ 45 ARNt en células humanas (29 únicos y 16 wobble) (+ 3 minoritarios= 48)
10
Ribosomas y Síntesis de Proteínas
• Coordinan la síntesis de proteínas ubicando aa-tRNA, mRNA y
factores proteicos asociados en posiciones correctas
• Componentes de los ribosomas (rRNA y proteínas) catalizan
algunas reacciones químicas durante la traducción
11
12
13
14
Etapas de la síntesis
de proteínas
15
Iniciación de la traducción
• PROCARIOTAS
– Requiere un sitio de unión del ribosoma (RBS) presente en el ARNm:
secuencia de Shine-Dalgarno, localizado 3-10 nucleótidos antes del
sitio de iniciación de traducción.
• 5’ AGGAGGU 3’
RBS : complementario a extremo 3’ del rRNA 16S (subunidad 30S)
– Codón de iniciación: usualmente AUG (tambien GUG y UUG)
– tRNA iniciador tRNAiMet : aminoacilado con metionina y luego
modificado por conversión en N-formilmetionina.
16
ARNt iniciador
RBS: Secuencia de
Shine-Dalgarno
17
18
Iniciación en
Procariotas
Requiere:
ƒ Subunidad 30S(IF3) + mRNA (RBS)
ƒ Complejo ternario:
tRNAiMet+IF2+GTP
ƒ IF1 unión al sitio A
19
Iniciación en Eucariotas
Complejo de Preiniciación
Complejo de
unión al Cap
20
21
22
Iniciación en Eucariotas
Formación del complejo de iniciación:
Estimulada por 5’ cap y por cola de
polyA
Formación del complejo de iniciación
independiente de 5’cap
23
Tipos de interacción de los extremos de mRNA
24
Elongación en Procariotas y
Eucariotas
25
Transpeptidación
26
Translocación
Factor de translocación EF-G/ GTP
27
Terminación
Entrada al sitio A de un factor de
liberación: RF
RF clase I específicos: reconocimiento del
codón stop
ƒProcariotas: RF1 (UAG o UAA) y RF2 (UAA o UGA)
ƒEucariotas: eRF1
RF clase II no específicos de codón (Unen
GTP)
RF3 recicla RFs clase I
eRF3 esencial
28
Tasa de error en Traducción: 10-3 a 10-4
Aa-tRNA: 2 posibilidades de disociarse
ƒSelección inicial: Sitio de decodificación
ƒProofreading Cinético
29
Elongación
Fidelidad de la Traducción: Sitio de decodificación (selección inicial) y
“proofreading cinético”
30
31