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Ribosomas - Sintesis proteica

 

La sintesis proteica tiene lugar en los ribosomas. En cuanto a estructura y función son semejantes en procariotas y eucariotas aunque en procariotas son menores y tienen menos componentes. Ambos poseen un surco en el que ajusta la cadena peptidica en crecimiento y otro en el que encaja el RNAm.
Contienen dos centros de union RNAt: RNAt unido a la cadena en crecimiento, centro P (centro de union del peptidil tRNA); RNAt que lleva incorporado el aminoacido que va a alargar la cadena, centro A (centro de union del aminoacil tRNA).
La dirección de traducción 5’----3’, es la dirección de síntesis de RNAm. Esto permite que en procariotas el RNA se vaya traduciendo al mismo tiempo que se va transcribiendo. En eucariotas no es posible porque el RNAm debe sufrir procesos de maduración. Este sistema permite que varios ribosomas estén asociados en la traducción de un mismo RNAm: polirribosomas, polisomas.
Una vez que termina la traducción el ribosoma se separa del RNAm separándose las dos subunidades. El ribosoma o el RNAm deben tener alguna señal que indique cual de los tres pautas de lectura deben tomar.
Iniciación.
El ribosoma se une al RNAm con sus dos subunidades disociadas: la subunidad mayor previamente incorporando a la molécula de RNAt especialmente unido a la t-metionina; la subunidad menor. Cuando la metionina se incorpora sobre la RNAt lo hace en un proceso catalizado por la misma sintetasa que cataliza :
a) el paso de metionina a metionil tRNA, para esta reacción es necesario ATP con liberación de AMP más PPi y la presencia igualmente de tRNA.
b) El paso de metionil t RNAt a f-met-tRNA con la presencia de N formil FH. En esta reacción la activación de la formilasa solo se produce si la metionina está unida al tRNA

La incorporación del f-met-tRNA sobre la subunidad menor ribosomica está catalizada por FI2.
Ahora enlaza el RNAm en el lugar donde debe iniciarse la sintesis proteica; codon de iniciación AUG el cual puede servir para iniciar o para la incorporación de la metionina, no todos los AUG son codones de iniciación solo aquellos que en la secuencia están precedidos por una secuencia de bases púricas, situadas en dirección 5’ del RNAm con una longitud de 3 a 9 nucleotidos que enlaza el RNAm.
La FI3 se encarga de mantener las dos subunidades de ribosoma disociadas cuando no están unidas al RNAm. Queda unido a la unidad ribosómica pequeña, pudiendose unir el tRNA en un proceso catalizado por FI2. Para activa FI2 y FI3 se requiere de FI1. La FI3 enlaza el RNAm con la subunidad ribosomica pequeña una vez que se ha unido el FI3. Una vez formada la estructura se liberan los 3 FI, se hidroliza el GTP y se une la subunidad mayor con el centro P unido en la subunidad mayor al tRNA.
Elongación.
Puede considerarse como un ciclo de 3 etapas: 1. Una nueva molecula de aminoacil t-RNA se une sobre el centro A del ribosoma. 2. El extremo carboxilo se separa del correspondiente RNA, enlace peptídico con el aminoacido unido al tRNA del centro A. Proceso catalizado por la peptidil transferasa. 3. Liberación del t-RNA del centro P y un desplazamiento RNAm de modo que el nuevo peptidil tRNA aparece en el centro P:transpeptidación. El desplazamiento de tres pares de bases consume energía. La velocidad es de 20 aminoacidos por segundo aproximadamente. Se requiere la presencia de tres factores solubles: EF-Tu, EF-Ts, EF-G.
EF-Tu: encima alosterica. Importante en E.Coli hay dos genes diferentes que codifican su sintesis. Su papel esta en la incorporación del aminoacil tRNA sobre el ribosoma que conlleva la hidrólisis del GTP fuertemente unido al Ef Tu de forma que el P queda libre y el grupo GDP fuertemente retenido. Es preciso regenerar el GTP asociado.
EF-Ts: separar el GDP del EF-Tu permitiendo su recambio por otro GTP
EF G: relacionado con la translocalización
Terminación
UAA, UGA, UAG no son reconocidas por ningún tRNA, no pueden incorporar ningún aminoacido en la cadena en crecimiento


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