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Chapter 32Pasos de la Expresión Genética
Biochemistry 2/e - Garrett & Grisham
Traducción del mensaje
¿Qué es el código genético?
¿Cómo se convierte el código de 4 letras del mRNA al código de 20 letras de las proteínas? Dupletes? Tripletes? Cuadrupletes?
Crick propuso que existían moléculas adaptadoras para esta descodificación. Estos adaptadores son los tRNAs
32
Naturaleza del código genético
El código no es traslapado
La secuencia de bases se lee desde un punto de inicio fijo, sin puntuación
El código es degenerado (en la mayoría de los casos cada aminoácido puede ser designado por varios tripletes)
¿Cómo se descrifró el código?
Severo Ochoa descubre la polinucleótido fosforilasa
Marshall Nirenberg y Heinrich Matthaei mostraron que poli-U producía poli-fenilalanina en un extracto libre de células de E. coli
Poly-A daba polylysina
Poly-C daba polyprolina
Poly-G daba polyglycina
Trabajo con copolímeros (poli (A,C), etc.), reveló algunos codones
G. Korana usó polímeros repetitivos sintéticos
Marshall Nirenberg y Philip Leder mostraron que trinucleótidos unidos a ribosomas podían provocar la unión de aminoacil-tRNAs specíficos
Usando aminoácidos marcados con C-14 y todos los codones posibles llegaron al código final
Descifrando el resto del código
Características del código genético
Todos los codones tienen significado: 61 especifican aminoácidos y los otros 3 son codones “sin sentido” o de paro
El código no es ambiguo – cada uno de los 61 codones especifica solo un aminoácido
El código es degenerado - excepto Trp y Met, cada aminoácido es codificado en dos o mas codones
Los codones representando el mismo o un aminoácido similar son similares en secuencia
El código genético
Copyright © 1999 by Harcourt Brace & Company
Los codones son reconocidos por aminoacil-tRNAs
El apareamiento de bases permite que cada tRNA lleve su aminoácido particular al ribosoma
Los aminoacil-tRNAs hacen algo mas: activan el aminoácido para transferirlo a la cadena peptídica en crecimiento
Las aminoacil-tRNA sintetasas ligan el aminoácido con el tRNA "cognado"
La actividad de desacilasa "edita" e hidroliza aminoacil-tRNAs mal cargados
Activación de aminoácidos y unión a tRNAs
Reconocimiento de tRNAs
Por las aminoacil tRNA sintetasas
La región del anticodón no es el único sitio de reconocimiento
El “interior de la L" y otras regiones del tRNA molécula son también importantes
Hipótesis del columpio ( Wobble)
El apareamiento codón-anticodón es crucial para la especificidad en la “lectura del código"
La degeneración ocurre gracias a que un tRNA puede leer más de un codón
La hipótesis Wobble de Crick explica el reconocimiento degenerado
Degeneración de la tercera base
Copyright © 1999 by Harcourt Brace & Company
El ribosoma de E. coli mide 25 nm de diámetro, pesa 2,520 kD y consta de dos subunidades que se disocian a < 1mM Mg2+
La subunidad 30S pesa 930 kD, contiene 21 proteínas y el rRNA 16S
La subunidad 50S pesa 1,590 kD contiene 31 proteínas y dos rRNAs: rRNA 23S y rRNA 5S
20,000 ribosomas en una célula, 20% de la masa celular
Estructura y ensamblaje ribosomales
Incluye tres pasos: iniciación, elongación y terminación
Iniciación: Unión del mRNA y el aminoacil-tRNA iniciador a la subundad pequeña, seguido por la unión de la subunidad grande
Elongación: Síntesis de todos los enlaces peptídicos - con tRNAs unidos al sitio aceptor (A) y peptidil (P).
Terminación: Ocurre cuando se alcanza el “codón de paro”
Mecanismo de síntesis de proteínas
Inicio en Procariontes
EL tRNA iniciador es: f-Met-tRNAfMet
Se usa solo al inicio y Met-tRNAmMet se emplea para adiciones subsecuentes de Met
La N-formil metionina es el primer aa de todas las proteínas de E.coli, pero es removida en aproximadamente la mitad
Una formil transferasa agrega el grupo formilo
Inicio
El registro correcto del mRNA con el ribosoma requiere el alineamiento de una secuencia rica en pirimidinas del extremo 3‘ del RNA 16S con una zona rica en purinas del extremo 5 del mRNA
El segmento rico en purinas es conocido como sitio de unión al ribosoma o secuencia Shine-Dalgarno (SD)
Initiation factor proteins, GTP, N-formyl-Met- tRNAfMet, mRNA and 30S ribosome form the 30S initiation complex
Pasos de la Iniciación
La subunidad 30S con IF-1 e IF-3 se une al mRNA, IF-2, GTP y f-Met-tRNAfMet
IF-2 entrega el tRNA iniciador en un paso dependiente de GTP
La salida de los factores de iniciación lleva a la unión de la subunidad 50S
Note que el " sitio acceptor " está ahora acomodado para aceptar un aminoacil-tRNA entrante

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