Tema 23 - Biosíntesis de proteínas
(Traducción del mRNA)

El código genético. Proceso de traducción. Modificaciones postraduccionales.

Código genético, tRNA y activación de los aminoácidos

Correspondencia entre secuencia de nucleótidos y secuencia de aminoácidos.
Consideraciones numéricas: 4 bases, 20 aminoácidos, combinaciones en tripletes o codones.
Concepto de codón.
Concepto de "degeneración del código"
Codón de inicio y codones de terminación.
Uso del esquema del código genético. (en Biomodel)
Concepto de marcos de lectura.

(Recordad) ~75 a 90 nucleótidos. 50-60 tRNA distintos en la célula. Secuencia parcialmente autocomplementaria: estructura secundaria ("trébol" en 2D), plegamiento "en L" en 3D (terciaria). Fig. 5.15 Biomodel-1 ; Web 6.3
El tRNA como mediador entre el mensajero y el aminoácido. Fig. 19.1
- Interacción con mRNA: emparejamiento de bases; codón::anticodón. Fig. 18.10 Fig. 19.1 Fig. 19.2 Web 20.3
  - hipótesis del "balanceo" en la 3ª base del codón
- Interacción con aminoácido: enlace covalente (éster); especificidad; nomenclatura.
  - Cada tRNA se unirá sólo a un aminoácido concreto; le da el nombre, p.ej. tRNA^Leu .
  - tRNA sinónimos
  - tRNA "cargado" cuando se ha unido con el aminoácido: Leu-tRNA^Leu (leucil-tRNA^Leu)

Aminoacilación de los RNA
Aminoacil-tRNA sintetasas
- cada una es específica para un aminoácido y para uno o varios tRNA sinónimos (Web 21.2)
Reacción, en dos etapas Fig. 18.11 Gasto energético: 2 ATP.

Ubicación subcelular de los ribosomas.
Estructura: dos subunidades (unión reversible), múltiples moléculas (rRNA en Web 6.4 ; ribosoma completo en Biomodel-1, avanzado)
Composición de cada subunidad: rRNA, proteínas. Pro- y eucariotas. Fig. 5.14
En el ribosoma se pueden unir 3 moléculas de tRNA: sitios E, P y A Fig. 18.12, y una de mRNA. (Web 21.4)

Sentido de síntesis: de N hacia C (Web 21.1)

Iniciación: Fig. 19.4

La subunidad menor se une al mRNA y lo recorre hasta colocarse (sitio P) sobre el codón de inicio (codón acompañado de otras señales).
Proceso dirigido por proteínas, “factores de iniciación”.
Sobre el codón de inicio se une el Met-tRNA iniciador (formil-metionil-tRNA iniciador en procariotas).
El tRNA iniciador llega unido con el factor de iniciación IF2 (bacterias) o eIF2 (eucariotas), que además une GTP.
Al colocarse el tRNA sobre el mRNA se hidroliza el GTP y se disocia el factor de iniciación.
Se une la subunidad mayor del ribosoma.
Met-tRNA iniciador queda en el sitio P.

Analogías
iniciación	elongación
El Met-tRNA iniciador llega unido con el factor de iniciación IF-2 (bacterias) eIF-2 (eucariotas) que además une GTP.	El resto de aa-tRNA llegan unidos con el factor de elongación EF-Tu (bacterias) eEF-1a (eucariotas) que además une GTP.
Al colocarse el tRNA sobre el mRNA se hidroliza el GTP y se disocia el factor de iniciación	Al colocarse el tRNA sobre el mRNA se hidroliza el GTP y se disocia el factor de elongación
Queda Met-tRNA iniciador en el sitio P.	Queda aa-tRNA en el sitio A

Elongación: Fig. 19.4 Esquema por etapas (en Biomodel)

Primera vez:
- Met-tRNA iniciador en sitio P
- Entra aa-tRNA al sitio A
- Reacción: se transfiere la primera Met al segundo aa
Sucesivas:
- Peptidil-tRNA en sitio P
- Entra aa-tRNA al sitio A
- Reacción: se transfiere el peptidilo al último aa
Se desplaza el ribosoma, sale el tRNA libre.
- Translocasa, otro factor de elongación que hidroliza GTP
  - EF-G (bacterias)
  - eEF-2 (eucariotas)
La reacción: Fig. 19.5
- El péptido se transfiere al aminoácido recién llegado
- Actividad transpeptidasa, o peptidil transferasa
- Es una ribozima
  - RNA 23S (bacterias)
  - rRNA 28S (eucariotas)

Terminación: Fig. 19.4

Codón de terminación en sitio A.
No hay tRNA que empareje.
Entra una proteína, factor de terminación (RF, eRF) También se hidroliza GTP. (Web 21.6)
La actividad transpeptidasa hidroliza el éster, liberando el péptido y el último tRNA.
Se disocian las subunidades ribosomales, el mRNA y el resto de moléculas que participaron.

(muy breve) Tipos de modificaciones postraduccionales que experimentan los polipéptidos para convertirse en proteínas funcionales.

Reacciones en los aminoácidos (en las cadenas laterales).
- Diversas: acetilación, carboxilación, hidroxilación, glicosilación...
- Enlaces disulfuro
Maduración por escisión proteolítica (con activación).
- Ejemplo de hormona: preproinsulina → proinsulina → insulina.
- Ejemplo de enzimas digestivas: tripsinógeno → tripsina; quimotripsinógeno → quimotripsina.
Modificaciones reversibles que modulan la actividad o función. Ejemplo: fosforilación y desfosforilación
Distribución: transporte y destino, señales de localización, tránsito dentro de la célula.
Plegamiento: estructuras secundaria, terciaria y cuaternaria.
Degradación (catabolismo).

-(fin)-