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    Tema 6 6.1.5 Tema 6 6.1.5 Presentation Transcript

    • BIOLOGÍAMOLECULARDr. Sigifredo Arévalo Gallegos
    • EL PROCESO DE LATRADUCCIÓNTEMA 6 – 6.1.5
    • Tema 6 – 6.1.5Indice6. Traducción.6.1 Componentes del aparatotraduccional.6.1.1. RNA mensajero.6.1.2 RNA ribosomal y ribosomas.6.1.3 RNAs de transferencia.6.1.4 Aminoacil tRNA sintetetasas.6.1.5 Factores de traducción.
    • Tema 6 – 6.1.5Resultados de aprendizajeComprender la función y las principalescaracterísticas de los componentescelulares y moleculares que participanen la síntesis de proteínas en bacteriasy en organismos eucarióticos.
    • Tema 6 – 6.1.5Errores más frecuentes• Idea: un gen, una proteína• Dar mayor o menor importancia a latraducción dentro del dogma central• No contemplar que en diferentes sistemasbiológicos puede haber variantes en elmecanismo de traducción• Olvidar que varios factores puedendesempeñar una función conjunta• Confundir las funciones de cada elementotraduccional (RNAs y proteínas).• Confusiones con diferencias de términos entrebibliografías• Creer ribosoma = rRNA• Dificultades para usar el código genético
    • • Participacióncoordinada de:– mRNA.– tRNA.– Aminoácidos.– Ribosomas.– Factores detraducción.– Nucleótidostrifosfato.(ATP y GTP)– AminoaciltRNAs.Componentes de la maquinaria de traducciónal
    • Tipos de RNAstRNA:•Aporta los aa’s para lasíntesis de proteínas•20% del total de RNAEn citoplasma 75-95 nucleótidostRNA:•Aporta los aa’s para lasíntesis de proteínas•20% del total de RNAEn citoplasma 75-95 nucleótidosrRNA: Componentes delribosoma75% del total de RNAEn citoplasmarRNA: Componentes delribosoma75% del total de RNAEn citoplasmamRNA:Portador de códigogenético para lasproteínas5 % del total de RNAEn citoplasma600-3000 nucleótidosmRNA:Portador de códigogenético para lasproteínas5 % del total de RNAEn citoplasma600-3000 nucleótidoshnRNA heterólogo nuclearprecursor de mRNAsnRNA: pequeño nuclearprocesamiento yensamblaje del pre-mRNAsnoRNA pequeño nucleolarprocesamiento yensamblaje del rRNAsiRNA pequeño interferenteDegradación de otrasmoléculas de RNAmiRNA microRNAinhibe la traducción delmRNAhnRNA heterólogo nuclearprecursor de mRNAsnRNA: pequeño nuclearprocesamiento yensamblaje del pre-mRNAsnoRNA pequeño nucleolarprocesamiento yensamblaje del rRNAsiRNA pequeño interferenteDegradación de otrasmoléculas de RNAmiRNA microRNAinhibe la traducción delmRNAProcariotasProcariotas EucariotasEucariotas
    • Transporta la informacióngenética transcripta desde el DNAhacia los ribosomas para lasíntesis de proteínasmRNA
    • mRNAs procarióticos y eucarióticos
    • Procariotas Eucariotas Se transcribe y traduce enel citosol La traducción puede iniciarsin terminar latranscripción Su vida media es corta(minutos) Se transcribe y madura enel núcleo y se traduce en elcitoplasma Hay transformacionesprevias para obtener unmRNA maduro Vida media prolongada(min-horas)Características del mRNA
    • tRNANomenclatura de tRNA:Especificidad = tRNA PhetRNA´s sinónimos = tRNA Phe1, tRNA Phe2tRNA activado = Phe-tRNA Phe1,Phe-RNA Phe2
    • Particularidades:• Estructuras de hoja de trébol.• 4 Brazos principales.• Tienen bases adicionales.• Las estructura de todos lostRNA son similares.• Cada tRNA transporta un aa.• En la célula hay de 50-70 tRNA:– tRNA isoaceptores.Molécula que transportalos aminoácidos alribosoma e interactúacon el mRNAtRNAs
    • Basesmodificadasen el tRNA
    • Estructuras del tRNA
    • Estructura del splicing de un precursor de tRNA
    • Activación de tRNAs y apareamiento codón-anticodón
    • Nomenclatura de aa-tRNAs:• Valil-tRNA sintetasa.• Fenilalanil-tRNA sintetasa.• Glicil-tRNA sintetasa…….Activación de tRNAs porAminoacil- tRNA sintetasas
    • Reconocimiento de tRNA por Aspartil tRNAsintetasa (AspRS) y arginil tRNA sintetasa.
    • Reconocimiento de un tRNA porsu Aminoacil tRNA sintetasa
    • Actividad de hidrólisis para la edición de tRNAs
    • Ribosomas
    • • El ribosoma secompone de:– Subunidad pequeña:• enlaza los tRNA alos codones delmRNA.– Subunidad grande• cataliza laformación de losenlaces peptídicos• El tamaño se mide enl gradiente desacarosa, S=SvedbergOrganelos celulares donde serealiza la síntesis deproteínas, son conjuntos deproteínas y rRNA´sRibosomas
    • Estructura general de ribosomasen bacterias y eucariótes
    • Localización de componentes protéicos enla subunidad ribosomal mayor de bacterias.Se muestran los rRNAs (5S y 23S) y las proteínas (27/31)
    • El dominio globular de la proteína esta en la superficie delribosoma y una región se extiende y penetra en el núcleo delrRNA del ribosoma.Estructura de la proteína ribosomal L15 en lasubunidad mayor del ribosoma bacteriano
    • Estructura secundaria y terciaria del rRNA 16S
    • Estructura de los rRNAs de la subunidadribosomal 50S
    • Estructura de ribosomas bacterianos
    • Sitios de unión al tRNA en el ribosoma
    • Factores de traducción
    • PROCESO FACTOR FUNCIÓNINICIACIÓN IF1 Estabiliza la subunidad 30SIF2 Une el RNAt fmetal complejo 30S-RNAm; se une a GTP yestimula la hidrólisisIF3 Une la subunidad 30S al RNAm; disocia a los monosomasen subunidades después de la terminaciónELONGACIÓN EF-Tu Se une a GTP; lleva al aminoacil-RNAt al sitio A delribosomaEF-Ts Genera EF-Tu activoEF-G Estimula la traslocación, es dependiente de GTPTERMINACIÓN RF1 Cataliza la liberación de la cadena polipeptídica del RNAt ydisocia el complejo de traslocación; es específico de loscodones de terminación UAA y UAGRF2 Se comporta como RF1; es específico de los codonesUGA y UAARF3 Estimula a RF1 y a RF2Factores de traducción en bacterias
    • Factores Procariotes EucariotesIniciaciónIF1IF2-GTPIF3eIF1aeIF2-GTPeIF3Complejo eIF4eIF5-GTPeIF6ElongaciónEF-Tu-GTPEF-TsEF-G-GTPEF1α-GTPEF2-GTPLiberaciónRF1RF2RF3-GTPeRF1eRF3-GTPFactores proteicos involucrados en la traducción
    • FACTORES PROTÉICOS PARA LA INICIACIÓN EN EUCARIOTESFACTOR FUNCIÓNeIF1 (IF3) Reconocimiento del codón de iniciacióneIF1A(IF1)Facilita la unión de Met-RNAt metcon la subunidad 40SeIF2(IF2)Facilita la unión del Met-RNAt Met iniciador a la subunidad ribosómica 40S,dependiente de GTPeIF2B Primer factor que se une a la subunidad 40S; facilita los pasos posteriores.eIF3 Promueve el Met-RNAt y une el RNAm con la subunidad pequeñaeIF4A La actividad helicasa elimina la estructura secundaria del RNAm parapermitir la unión de la subunidad 40S; es parte del complejo eIF4FeIF4B Se une al RNAm; facilita el barrido del RNAm para localizar el primer AUGeIF4E Se une al casquete 5 del RNAm; es parte del complejo eIF4FeIF4F Une el complejo CAP de los factores eIF5, 4A, 4E y 4GeIF4G Se une a eIF4E y a la proteína de unión de poli (A); es parte del complejoeIF4FeIF4H Es similar al factor eIF4BeIF5 Promueve la disociación de otros factores de inicio de la subunidad 40S,reconoce el codón de terminacióneIF5B Une las dos subunidades.
    • Factores de traducciónEFTu-GDP EFtu GTP
    • Estructura de un factor de terminación humano(eRF1 y su homología estructural con un tRNA)
    • PROCARIOTAS EUCARIOTASRIBOSOMA Subunidad grande 50S, subunidadpequeña 30S, ribosoma completo70SSubunidad grande 60,subunidad pequeña 40S,ribosoma completo 80SINICIACIÓN Tres factores de iniciaciónllamados 1f-1, 2, 3; el RNAtiniciador lleva f-metionina; codónde inicio AUG; la secuencia Shine-Dalgarno precede al punto deinicio en el ARNm; se une a unasecuencia complementaria en lasubunidad S del ribosomaMás de diez factores deiniciación con múltiplessubunidades llamadas eIF (“e”de eucariota); el RNAt iniciadortransporta Metionina; el codónde comienzo AUG; ausencia desecuencia Shine-Dalgarno.TIPO DEL CÓDIGORNAmPolicistrónico (el RNAm codifica amenudo más de una proteína)Monocistrónico (RNA siemprecodifica una sola proteína)ELONGACIÓN Factores de elongacióndenominados EF-Tu, EF-Ts y EF-GEF-Tu y EF-Ts sonreemplazados por un solofactor eEF-1;EF-G esreemplazado por el eEF2TERMINACIÓN Tres factores liberados RF-1, 2, 3;RF-3 se une a GTP y el complejoformado estimula la unión de RF-1y 2 al ribosoma; la hidrólisis delGTP desencadena el desempalmedel complejoFactor de liberación único, eRF,que se une al ribosoma conGTP; la hidrólisis del GTPdesencadena la liberación deRF del ribosomaComparación de factores de traducción
    • BIBLIOGRAFÍA1.- J. Watson y cols; MOLECULAR BIOLOGY OF THECELL; Benjamin/Cummings Publishing Company Inc.;USA.2.-Benjamin Lewin; GENES; John Wiley and Sons; USA:3.-Bruce Alberts y cols.; MOLECULAR BIOLOGY OF THECELL; Garland Publishing Inc.: USA.4.- J. Darnell y cols.; MOLECULAR CELL BIOLOGY;Scientific American Books; USA.5.- J.M.Berg, J.L. Tymokzco and L. Stryer. Biochemestry5a. Edición, WH Freeman and Companyhttp://www.biologia.arizona.edu/mendel/sets/di/03t.htmlhttp://www.biología.edu.ar/genéticahttp://www.biología.edu.ar/genéticahttp://ncbi.nlm.nih.govhttp://ncbi.nlm.nih.gov
    • Estructura terciaria de tRNA
    • Activación de aminoácidos por tRNAs
    • ProcariotasMonocistrónicoPolicistrónicoEucariotasMonocistrónicoCaracterísticas de mRNA
    • PROCESO FACTORES FUNCIÓNINICIACIÓN eIF1, eIF2,eIF3,eIF4(complejo), eIF5 y eIF6IF3 se une a lasubunidad ribosomalpequeña y al mRNA.IF1 Favorece elcomplejo deiniciación.ELONGACIÓN EF-1α, EF-2 Permiten unacorrecta interaccióncon los sitios A y Pen el ribosoma.TERMINACIÓN RF1 y RF2(Procariotas) yeRF2 y eRF3(Eucariotas)Reconocen el sitiode terminación yFactores de traducción en bacterias