SÍNTESIS DE PROTEÍNAS Ó TRADUCCIÓN DEL ARNm A PROTEÍNAS

¿Qué es la traducción?

¿Qué es lo que se traduce? En realidad se traduce el lenguaje del ADN, que se lee de a bases, tanto en el ADN como en el ARN, a un nuevo lenguaje que es el de los aminoácidos que formarán un polipéptido. Por eso se dice que un gen codifica un polipéptido. Proceso antiguamente conocido como la síntesis de proteínas

El ARNm (ARN mensajero) tanto en procariotas como eucariotas lleva información para la síntesis de polipéptidos ó partes de proteínas. Tres ARNs participan en la síntesis de péptidos o partes de proteínas. Esto se hace gracias a que los ribosomas (ARNr ribosomal) y los ARNt (ARN de transferencia) van leyendo el ARNm (mensajero) desde su extremo 5′ al 3′ donde desde el codón de inicio (AUG) hasta el de stop o paro (UAG, UAA y UGA) de a cada tres nucleótidos o codones, así se van incorporando aminoácidos que le corresponde a cada codón hasta llegar al stop donde finaliza la síntesis de la proteína.

Recordemos lo que hemos visto en la página de replicación y transcripción

Gen Eucariota simple. Crédito: Gabriela Iglesias
Gen Eucariota simple. Crédito: Gabriela Iglesias

La traducción de un lenguaje a otro debe realizarla un verdadero traductor que comprenda ambos lenguajes. Este traductor es el ARN de transferencia (ARNt), ya que puede leer bases en el ARNm, a través de su anticodón que se une por complementariedad al codón del ARNm, y puede asociarse a un aminoácido gracias a la unión de realiza la aminoacil sintetaza que lo carga con su respectivo aminoácido en su extremo 3′.

La síntesis proteica se desarrolla en el citoplasma celular donde se encuentran los ribosomas, que son partículas que en procariotas están formadas por 3 moléculas de rRNA asociados con alrededor de 52 moléculas proteicas. Estos proporcionan el sistema enzimático necesario para realizar la unión peptídica entre los aminoácidos que van a integrar la proteína, el sitio de unión para el mRNA, y el sitio de anclaje para los tRNA que portan los aminoácidos; estos sitios se denominan A y P. Los tRNA se asocian con las bases del mRNA mediante la interacción codón-anticodón.

Los primeros descubrimientos sobre el código genético mostraron que la información proveniente del ADN (transcripta a un mRNA) se lee de a tripletes de bases o nucleótidos. Cada triplete de bases se corresponde con un aminoácido. A esta información en el ARNm que lleva la información para la síntesis de proteínas estará dada por el Codón de inicio (AUG) y el codón de stop (UGA, UAA o UAG). Ese es el correcto marco de lectura de cada codón.

ARN de transferencia

Como sabemos, para que la síntesis proteica se lleve a cabo es necesario que esté presente una molécula de mRNA que proviene del núcleo, que lleva la información necesaria para decidir qué proteína se va a sintetizar. Este mRNA deberá asociarse a un ribosoma que le brindará el ambiente necesario para la traducción y finalmente será necesario que aparezca el primer aminoácido codificado por el primer codón del mRNA. Lo cierto es que el aminoácido no puede unirse solo sino que necesita una molécula adaptadora que lo porte. Esta molécula es el tRNA que posee en un extremo el aminoácido correcto y en otro extremo tiene un triplete de bases llamado ANTICODON que se aparea por complementariedad de bases con el codón presente en el mRNA.

Como cualquier RNA, está formado por una secuencia de bases (75 a 85 aprox.), que se representa en la clásica forma de hoja de trébol debido al apareamiento de bases que ocurre en cortas secuencias de su cadena (Estructura secundaria).

Cada ARNt está codificado en el ADN y hay uno para cada tipo de aminoácido, y la aminoacil sinteteza lo reconoce por esta estructura tridimensional en forma de L. O sea que hay ARNt de leucinas , de argininas, de serinas etc. La estructura tridimensional también le sirve para para poder asociarse a los ribosomas en el proceso de la traducción de proteínas.

En este proceso entonces participan tres tipos de ARN, el de transferencia, el ribosomal que se asocia a proteínas formando los ribosomas y el ARNm que será leído para sintetizar un polipéptido.

Estructura secundaria de una ARN de transferenci
Estructura secundaria de una ARN de transferencia. Fuente:
Estructura terciaria de un ARN transferencia
Estructura terciaria de un ARN transferencia. Fuente: Science Photo Library

La estructura de los ARN mensajeros ya ha sido descrita y sabemos que la traducción comienza en un triplete de bases (AUG) llamado el codón de inicio. Este codón determinará entonces como se leerá el ARNm, o sea de a tripletes o codones que le siguen al AUG, por eso se dice que determina el marco de lectura del ARNm.

Este tipo de estructura terciaria le brinda a la molécula la posibilidad de, por un lado, poder aparear su anticodón con el codón del mRNA de una forma poco habitual, es decir que permite que se apareen G con U por ejemplo, además del clásico A-U y C-G; y esta configuración en forma de L le permite tener lo más alejado posible al anticodón del extremo aceptor, esto es necesario porque el anticodón se asocia con el codón sobre la subunidad pequeña del ribosoma y el aminoácido que está en el extremo aceptor se une con otro aminoácido sobre la subunidad grande del ribosoma.

El enlace entre un determinado aminoácido y su correspondiente tRNA es catalizado por la Aminoacil sintetaza, que es específica para cada aminoácido, y por lo tanto para todos los tRNA que lo puedan portar. A los tRNA diferentes que puedan portar el mismo aminoácido, se los llama iso-aceptores.

La enzima produce la reacción de carga del tRNA con su correspondiente aminoácido en dos pasos:

*                   Aminoácido + ATP ‑‑‑‑‑‑‑ Aminoacil – AMP + Pirofosfato

*                   Aminoacil – AMP + tRNA ‑‑‑‑‑‑‑ Aminoacil – tRNA + AMP

Un tRNA cargado con un aminoácido se denomina Aminoacil – tRNA y cuando porta una cadena polipeptídica en crecimiento se denomina Peptidil-tRNA.

Anteriormente se creía que la enzima reconocía al tRNA correspondiente a un determinado Aminoácido, por su anticodón ya que teóricamente es complementario del codón y por lo tanto de la información del DNA, pero luego se comprobó que la enzima reconoce al tRNA por su conformación exclusivamente y es tan específica que una mutación en una base del mismo haría que la enzima ya no pueda reconocerlo.

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43 comentarios sobre “SÍNTESIS DE PROTEÍNAS Ó TRADUCCIÓN DEL ARNm A PROTEÍNAS

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