INICIO, ELONGACIÓN Y TERMINACIÓN DE LA SÍNTESIS DE PROTEÍNAS
SÍNTESIS DE PROTEÍNAS
INICIO
ELONGACIÓN 
TERMINACIÓN
Consiste en una serie de pasos, que se repite una y otra vez
PASO 1
(Selección del aminoacil-ARNt)
PASO 2
(Formación de enlaces peptídicos)
PASO 3
(Translocación o Desplazamiento del ribosoma)
PASO 4
(Liberación del ARNt desacilado)
- Ribosoma disponible para la entrada del segundo amino-acil-ARNt en el sitio A vacante
Cuando el ARNt iniciador ya está cargado dentro del sitio P
- Necesidad de una GTPasa
Etapas del proceso de síntesis
Factor de elongación
EF-Tu (Tu)
Bacterias o procariotas
EF1A
Eucariotas
- EF-Tu entrega los aminoacil-ARNt al sitio A del ribosoma
Anticodón complementario al codón de ARNm situado en el sitio A
Activa cambios conformacionales necesarios dentro del ribosoma
Hace que el ARNt permanezca unido al ARNm en el centro de decodificación
- GTP se hidroliza
Liberación del complejo Tu-GDP
Dejando el aa-ARNt recién llegado ubicado en el sitio A del ribosoma
- Yuxtaposición de los 2 aminoácidos unidos a sus ARNt y alineación para interacción química
Complejo de iniciación
Elongación
Terminación
Primer enlace peptídico de una nueva hebra de proteína
Sitio P contiene iniciador ARNt
Demás enlaces peptídicos
Sitio P contiene ARNt unido a la hebra peptídica en crecimiento
Sitio A
Todos los casos
Contiene amonoacil-ARNt
Se agrega para la alargación de la hebra
- Formación de un enlace peptídico entre estos dos aminoácidos
Contiene: adenina, guanina y Mg+
Se realiza cuando el nitrógeno amínico del ARNaa en el Sitio A lleva a cabo un ataque nucleofílico sobre el carbono carbonílico del aminoácido unido al ARNt del Sitio P, desplazando el ARNt del Sitio P
ARNt del Sitio A tiene un dipéptido unido
ARNt del Sitio P está desacilado
(Iwasa & Marshall, 2019, p. 445)
(Iwasa & Marshall, 2019, p. 445)
Ribosoma Eucariota
Ocurre espontáneamente sin energía externa
Peptidil transferasa (ribozima compuesto por residuos nucleótidos) cataliza la reacción
Ribosoma Procariota
se encuentra en el núcleo, pero se produce en el nucléolo
se produce en el citoplasma porque la procariota no contiene núcleo
Componentes esenciales
- Pequeño movimiento de trinquete (6º) de la subunidad pequeña en relación con la subunidad grande
Deja un extremo de la molécula e ARNt del Sitio A aún unido a su codón complementario en el ARNm
Otro extremo de la molécula unido a un dipéptido
El ribosoma mueve 3 nucleótidos (un codón) a lo largo del ARNm
Dirección 5' > 3'
- Movimiento de el dipeptidil-ARNt desde el Sitio A hasta el Sitio P del ribosoma y el ARt desacilado desde el Sitio P hasta el Sitio E
Conformados por varias nucleasas de un único transcripto primario (llamado el pre-rRNA) que es sintetizado por una enzima llamada RNA polimerasa I, que se especializa en transcribir el pre-rRNA.
Reconocimiento del codón de inicio AUG
Estos dos ARNt permanecen unidos por enlaces de hidrógeno a sus codones en el ARNm
- Etapa intermedia donde los ARNt ocupan "estados híbridos" parcialmente translocados
El pre-ARN presenta nucleótidos alterados y conforman parte del final.
(Iwasa & Marshall, 2019, p.414)
Extremos anticodón de los ARNt residen en los Sitios A y P
Existe el ARN 45S
28S
18S
5.8S
Subunidad pequeña
Extremos aceptores de los ARNt se han movido a los Sitios P y E
Subunidad grande
Procesamiento de pre-ARN
Pasos durante el proceso de translocación 
RNA nucleolares pequeños
ribonucleoproteínas nucleolares pequeñas
eliminan intrones
Paso 1
Las moléculas de rRNA 5S están codificadas por una gran cantidad de genes idénticos, que están separados de los otros genes de rRNA y se encuentran fuera del nucléolo.
Cambio del estado "clásico" sin trinquete
Paso 2
Estado híbrido con trinquete
Se produce de manera espontánea
La ribonucleasa P
La encontramos en eucarióticas
Paso 3
Unión de un factor de elongación del GTP se une al ribosoma
Cataliza al sustrato al pre-tARN
EF-G
eEF2
Bacterias
Eucariotas
RNA nucleares heterogéneos
presentes en el núcleo
contiene radiactividad
maduración de ARN
su peso molecular es elevado
composición macromolecular en mamíferos
La síntesis de proteínas se da en ARN ribosómico
ARN de transferencia
ARN mensajero
tiene una base de uracilo
su ultima base es polipéptido
Paso 4
Paso 5
Disociación del EF-G-GDP del ribosoma
Estabilización del ribosoma en el estado de trinquete
ANTICODÓN
Se evita el movimiento de los ARNt para volver a la conformación clásica A/A y P/P
Unión de codón y codificación de un aminoácido
Hidrólisis del GTP ligado genera un cambio conformacional que mueve el ARNm, y los lazos anticodón asociados de los ARNt, en relación con la subunidad ribosomal pequeña, que coloca los ARNt enlazados en los estados E/E y P/P y deja el Sitio A vacío
20 aminoácidos
Considérese la siguiente secuencia de nucleótidos:
¬AGCAUCGCAUCGA¬
Existe dos tipos en el código genético
solapante
no solapante
cuando se sobreprone cambia el par de ADN
(Iwasa & Marshall, 2019, p. 447)
no existe ningún cambio en los codones
(Iwasa & Marshall, 2019, p.415 )
ARNt desacilado sale del ribosoma y deja vacío el Sitio E
(Iwasa & Marshall, 2019, p.37)
Cada ciclo de elongación se hidrolizan 2 moléculas de GTP
Una durante la selección del aminoacil-ARNt
Otra durante la translocación
Cada ARNt pasa por tres posiciones en el ribosoma: primero se une al Sitio A, tras la formación del enlace peptídico se desplaza al Sitio P, y más adelante, después de la siguiente ronda de formación del enlace peptídico, se mueve al Sitio E desde donde sale del ribosoma.
(Iwasa & Marshall, 2019, p. 447)
Cada ciclo tarda aproximadamente una vigésima de segundo
La mayor parte muestrea la aa-ARNt del citosol circundante
Tras el traslado del peptidil-ARNt al Sitio A
El Sitio A se abre por translocación para la entrada de otro aminoacil-ARNt
Cuyo anticodón es complementario del tercer codón
Formación del segundo enlace peptídico
Asociación del tercer ARNt con el ARNm en el Sitio A
aa-ARNt del Sitio A desplaza el dipéptido del ARNt del Sitio P
Como resultado un tripéptido unido al ARNt en el Sitio A
ARNt en el Sitio P está desprovisto de un aminoácido
Sigue la translocación del ribosoma al cuarto codón y la liberación del ARNt desacilado
El ciclo está listo para comenzar nuevamente
Vinculación a el codón de inicio coloca ribosomas en el marco de lectura
Incluye todos los procesos para formación de complejo de traducción
formación de 1er enlace peptídico
Inicios de traducción
En Procariotas
Paso 1 :Traer la subunidad ribosomal pequeña al codón de inicio
Un mRNA se une a las unidades pequeñas y grandes
Unión de la subunidad ribosomal pequeña al 1era secuencia AUG
mRNA bacterianos: secuencia Shine-Dalgarno
Shine-Dalgarno: complementario a la secuencia
etapas separadas
(10 nucleótidos antes del codón inicio)
Secuencias complementarias mRNA y rRNA colocan subunidad 30S en el codón de inicio
Este paso 1 requiere de factores de inicio IFs en bacterias y elFs en eucariotas
cerca del extremo 3’ ribosómico 16S
Factores en células bacterianas que se unen a 30S
IF2 proteína de unión al GTP
IF3 evita que la 50S se premature en subunidad 30S
IF1 estabiliza la unión 30S al mRNA
facilita entrada de iniciador apropiado aa-tRNA
evita que aa-tRNA se una incorrectamente en el ribosoma
Paso 2: Traer el primer aa-tRNA Hacia el ribosoma hacia el ribosoma
AUG único codón para la metionina
Metionina 1er aminoácido incorporado en extremo N (hebra polipéptido naciente)
La Metionina se elimina por vias enzimaticas
La células poseen 2 metionil-tRNA distintos
Iniciado aa-tRNA se posiciona por IF2 dentro del sitio P del ribosoma
Lazo anticodón del tRNA se enlaza con al codón AUG de mRNA
IF1 e IF3 son liberado
1) Inicio de síntesis proteínas
2) incorporar residuos de metionina
Paso 3 ensamblaje del complejo de inicio completo
tRNA iniciador unido al codón AUG
La subunidad grande (50S) se une al completo
GTP unido al IF2, se hidroliza
La hidrólisis GTP conduce a un cambio conformacional del ribosoma
liberando IF2-GDP, continuando la traducción
Eucariotas
Los ribosomas son más grandes
Tiene subunidades grandes y pequeñas 60S y 43S
Contienen rRNA mayores y proteína adicional en el ribosoma bacteriano
Los mRNA tienen tapas 5’ y cola 3’
Requiere 12 factores de inicio conocidos como eIFs para designar IFs eucariotas
Varias eIF se enlazan a subunidades 40S que prepara la subunidad para enlazarse al mRNA.
El tRNA uniciador se unido a una metionina y subunidad 40S antes que con mRNA
El tRNA entra al sitio P de la unidad asociada con el IF2-GTP.
La subunidad pequeña con los factores y el tRNA cargados
Más de 25 hebras polipeptídicas
Encuentran el extremo 5’ del mRNA
El complejo 43S inicialmente mRNA y factores de inicio se une al mRNA
Desplazado al IF3
Factores
1) eIF3E se une a la tapa 5’ mRNA
2) eIF4A se mueve en la tapa 5’ eliminando regiones de la doble hebra que interfieran
3) eIF4G conector enter tapado 5’ y extremo 3’ poloadeniado del mRNA
el movimiento de complejo 43S
El complejo 43S Escanea al mensajero hasta alcanzar una secuencia reconocible de nucleótidos
mRNA lineal a circular
con el codón de inicio AUG
El GTP al IF2 se hidroliza y la subunidad grande (60S) se une al complejo
Formación del ribosoma 80S requiere de elF5B-GTP unidos
Y fromacion de ribosoma completo
Anti Codón iniciador unido al codón iniciador AUG en el sitio (ribosoma ensamblado)
liberación de factores de inicio
(Iwasa, Marshal, 2019, p.442).
(Iwasa, Marshal, 2019, p.442).
(Iwasa, Marshal, 2019, p.442).
(Iwasa, Marshal, 2019, p.443).
(Iwasa, Marshal, 2019, p.443).
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(Iwasa, Marshal, 2019, p.443).
(Iwasa, Marshal, 2019, p.443).
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Solo 3 codones de los 64 son los que funcionan como codones de terminación
(Iwasa & Marshall. 2019, p. 448)
Estos codones son los que finalizan el ensamblaje de polipéptidos
Cuando se reconoce los codones UAA, UGA o UAG la elongación termina y libera al polipéptido que estaba unido al ARNt final
no hay ningun anticodon del ARNt que complemente a un codon de terminación
Sin embargo
Existen excepciones y una de ellas es la creación de selenocisteína
Aminoácido número 21 compuesto por pocos aminoácidos y selenio metálico
Este aminoácido es codificado por el UGA que generalmente para la elongación
En este caso hay un ARNm plegado junto al UGA lo que causa la unión a un factor de elongación
Tiene su propio tRNA llamado tRNAsec
(Iwasa & Marshall. 2019, p. 448)
tras esto el ARNtSec se junta al sitio A evitando la terminación
Sucede lo mismo con la pirrolisina y el sitio de terminación UAG
Este suceso se da cuando el sitio A reconoce uno de los codones de terminación
En este punto actúan los Factores de Liberación (RF)
Se hacen pasar por el ARNt para poder reconocer los codones
Para esto necesita de GTP
Permite que el polipéptido se libere y el ARNr y ARNt se separen
Actúan 2 RF en la terminación
Factores de clase I
Factores de clase II
conocidos también como específicos de codón
o de liberación no específicos
Procariotas
Eucariotas
Procariotas
Eucariotas
después de reconorcerlo el centrp de transferencia del ARNt "dominio V"
hidroliza al pepridil-ARNt causando la liberación del ARNt y su cadena polipeptídica
el complejo de traducción se disuleve en un factor de reciclaje del robosoma
Factor de terminción
esto causa que el ARNr de los RF y ARNt se puedan utilizar de nuevo
El ARNm queda libre y se lo suele usar para otras síntesis
para una próxima síntesis de proteínas