1


A TRANSCRICIÓN

•   Entendemos por transcrición a síntese do ARN como copia do ADN
•   A transcrición realízase no núcleo da células eucarióticas
•   Só se transcribe unha das dúas cadeas da dobre hélice
•   A transcrición faise en sentido 5’ -->3’:
                3´                                    5´
        ADN: A T A T A C A T G T C A T
               5´ -----------------------------------> 3´
        ARN: U A U A U G U A C A G U A

• A transcrición está catalizada polos ARN polimerasas:

        • nas células eucarióticas hai tres tipos de ARN polimerasa
               • ARN polimerasa I: cataliza a síntese do ARNr que se sintetiza nos
                  nucléolos (18S, 28S e 5,8S)
               • ARN polimerasa II: cataliza a síntese do ARNm
               • ARN polimerasa III: cataliza a síntese do ARNt e do ARNr que non se
                  forma nos nucléolos (5S)
        • nas células procariotas só hai un tipo de ARN polimerasa

• Aínda que os tres tipos de ARN se sintetizan por transcrición imos describir só a
  síntese do ARNm en eucariotas
• Na síntese do ARNm das células eucariotas podemos diferenciar 4 etapas: iniciación,
  elongación, remate e maduración.

        • Iniciación:
               • A cadea do ADN que serve de molde, presenta unha secuencia de bases
                  rica en T e A, que algúns autores describen como unha especie de caixa
                  (box, en inglés) e que chaman “TATA box”.
               • Esta secuencia actúa como promotor e indica á ARN polimerasa que 30
                  nucleótidos máis adiante deberá comeza-la transcrición

        • Elongación:
              • Despois de unirse ó promotor o ARN polimerasa desprázase pola cadea
                 de ADN que fai de patrón en sentido 3´-->5´
              • Cando leva recorridos os primeiros 30 nucleótidos engádese a caperuza
                 (G -P-P-P) no extremo 5´do ARNm
              • Mentres tanto a cadea de ARNm segue medrando transcribíndose tanto
                 os intróns como os exóns

        • Remate:
             • A transcrición finaliza cando o ARN polimerasa chega á secuencia
                GCGCATATT
             • Inmediatamente despois entra outro enzima chamado poli-A polimerasa
                que engade no extremo 3´a cola poli-A (150 - 200 ribonucleótidos de A)
2


              • Cando acaba esta fase o ARN está formado por exóns e intróns e
                chámase transcrito primario
              • Os xenes das células eucariotas están fragmentados polo que sempre
                necesitan un proceso de maduración a partir do transcrito primario.

       • Maduración:
            • A maduración consiste na eliminación dos intróns e o posterior empalme
               dos exóns que son os que levan a información para a síntese proteica

REVERSOTRANSCRICIÓN OU RETROTRANSCRICIÓN

• Foi descrita no ano 1970 cando se descubriron os retrovirus, contradicindo ou
  modificando o dogma central da Bioloxía Molecular:

              ADN --> transcrición --> ARN --> tradución --> proteínas

• O material xenético dos retrovirus é ARN e ademais teñen un enzima denominada
  retrotranscritasa ou transcritasa inversa
• Estes retrovirus, entre os que se atopa o do SIDA, son capaces de transcribir o ARN a
  ADN, é dicir, de realizar a reversotranscrición,

              • O ARN funciona como molde para a síntese de ADN bicatenario.
3


SÍNTESE DE PROTEÍNAS: TRADUCIÓN

•   Entendemos por tradución o proceso de síntese das proteínas
•   Este proceso realízase no citoplasma, nos polirribosomas ou polisomas.
•   Para a síntese de proteínas é necesario:

       •   ARNm que leva a información do ADN ó citoplasma. Esta información indicará a
           secuencia dos aminoácidos que forman a proteína.
       •   Aminoácidos, para formar a proteína
       •   ARNt, para levar os aminoácidos e colocalos no lugar adecuado
       •   Ribosomas, para ler e traducir a mensaxe

•   Os ribosomas presentan:
       • dúas subunidades:
              • a subunidade maior e
              • a subunidade menor
       • dous centros de unión ou “locus”
              • o locus P ou locus peptidil
              • o locus A ou locus aceptor de novos aminoacil-ARNt

•   Na biosíntese de proteínas podemos distinguir as seguintes fases:

       a) A activación dos aminoácidos
       b) A tradución:
              1. iniciación da síntese
              2. elongación da cadea
              3. remate da síntese

a) A activación dos aminoácidos:

       • consiste na unión dos aminoácidos co ARNt correspondente, para formar o
         aminoacil-ARNt.
       • Esta unión está catalizada pola aminoacil-ARNt-sintetasa

                           Aminoacil- ARNt - sintetasa
       aminoácido + ARNt ------------------------------------> aminoacil-ARNt




• Unha vez formado o aminoacil-ARNt comeza a síntese.
4


PRIMEIRA ETAPA DA TRADUCIÓN: A INICIACIÓN DA SÍNTESE:




  1. O ARNm chega ó citoplasma coa información para a síntese.
  2. O ARNm entra na subunidade menor dun ribosoma e deslízase por ela ata que o
     codón AUG queda situado no locus P. dentro do ribosomas quedan dous codóns.
  3. Chega o aminoacil-ARNt correspondente á metionina e sitúase no seu lugar gracias
     á complementariedade entre sa bases do codón codificador (AUG) e as do seu
     anticodon (UAC)
  4. Acóplase a subunidade maior do ribosoma formando o que se chama o complexo
     ribosomal ou complexo activo. Todo está preparado para a síntese da proteína.
  Todo este proceso está catalizado polos chamados factores de iniciación (FI)

  SEGUNDA ETAPA DA TRADUCIÓN:
  ELONGACIÓN DA CADEA POLIPEPTÍDICA

  5.  Chega o aminoacil-ARNt complementario do seguinte triplete e sitúase no locus A
  6.  O radical carboxilo do primeiro aminoácido (Met) sóltase do seu ARNt e únese
      mediante, enlace peptídico, ó grupo amino (NH2) do aminoácido seguinte (Tyr)
      formando un dipeptidil-ARNt. O enzima é unha peptidil-transferasa.
  7. O ARNt que ocupaba o locus P queda sen aminoácido e sae do ribosoma. Prodúcese
      entón a translocación ribosomal: o ribosoma avanza cara adiante ata abarcar o
      seguinte triplete
  8. Agora o dipeptidil-ARNt ocupa o locus P e ó locus A chega un novo aminoacil-ARNt.
  9. O dipéptido sóltase do seu ARNt e únese ó aminoácido seguinte. O ARNt baleiro
      sae o ribosoma
  10. O ribosoma avanza outro posto (translocación ribosomal). O tripeptidil- ARNt pasa
      a ocupar o locus P e ó locus A chega un novo aminoacil- ARNt.
  11. O ARNt baleiro sae do ribosoma, etc....

  Todo este proceso está catalizado polos factores de elongación (FE) e precisa GTP
5


ELONGACIÓN DA CADEA POLIPEPTÍDICA
6




TERCEIRA ETAPA DA TRADUCIÓN: REMATE DA SÍNTESE




12. O peptidil- ARNt ocupa o locus P e no locus A entra un dos tres tripletes que non
  codifican ningún aminoácido e polo tanto que indican a fin da síntese. O ribosoma
  espera a que chegue un novo a minoacil- ARNt, pero como isto non ocorre
13. Dáse por rematada a síntese:
       • A proteína sóltase do último ARNt que sae do ribosoma
       • o ARNm sae do ribosoma e descomponse,
       • sepáranse as dúas subunidades ribosomales, desfacéndose o complexo activo
• Todo este proceso está catalizado polos factores R (FR)
• A mesma cadea de ARNm é traducida por varios ribosomas ó mesmo tempo e ó conxunto
  chámase polisoma ou polirribosoma, e polo tanto sintetízanse varias cadeas
  polipeptídicas.
• A medida que se vai sintetizando a cadea polipeptídica, vai adoptando unha
  determinada estrutura secundaria e terciaria, é dicir vaise pregando.
• Se a proteína precisa de máis dunha cadea polipeptídica para ser activa, prodúcese a
  asociación coas outras cadeas.

Síntese de proteínas 2008 09

  • 1.
    1 A TRANSCRICIÓN • Entendemos por transcrición a síntese do ARN como copia do ADN • A transcrición realízase no núcleo da células eucarióticas • Só se transcribe unha das dúas cadeas da dobre hélice • A transcrición faise en sentido 5’ -->3’: 3´ 5´ ADN: A T A T A C A T G T C A T 5´ -----------------------------------> 3´ ARN: U A U A U G U A C A G U A • A transcrición está catalizada polos ARN polimerasas: • nas células eucarióticas hai tres tipos de ARN polimerasa • ARN polimerasa I: cataliza a síntese do ARNr que se sintetiza nos nucléolos (18S, 28S e 5,8S) • ARN polimerasa II: cataliza a síntese do ARNm • ARN polimerasa III: cataliza a síntese do ARNt e do ARNr que non se forma nos nucléolos (5S) • nas células procariotas só hai un tipo de ARN polimerasa • Aínda que os tres tipos de ARN se sintetizan por transcrición imos describir só a síntese do ARNm en eucariotas • Na síntese do ARNm das células eucariotas podemos diferenciar 4 etapas: iniciación, elongación, remate e maduración. • Iniciación: • A cadea do ADN que serve de molde, presenta unha secuencia de bases rica en T e A, que algúns autores describen como unha especie de caixa (box, en inglés) e que chaman “TATA box”. • Esta secuencia actúa como promotor e indica á ARN polimerasa que 30 nucleótidos máis adiante deberá comeza-la transcrición • Elongación: • Despois de unirse ó promotor o ARN polimerasa desprázase pola cadea de ADN que fai de patrón en sentido 3´-->5´ • Cando leva recorridos os primeiros 30 nucleótidos engádese a caperuza (G -P-P-P) no extremo 5´do ARNm • Mentres tanto a cadea de ARNm segue medrando transcribíndose tanto os intróns como os exóns • Remate: • A transcrición finaliza cando o ARN polimerasa chega á secuencia GCGCATATT • Inmediatamente despois entra outro enzima chamado poli-A polimerasa que engade no extremo 3´a cola poli-A (150 - 200 ribonucleótidos de A)
  • 2.
    2 • Cando acaba esta fase o ARN está formado por exóns e intróns e chámase transcrito primario • Os xenes das células eucariotas están fragmentados polo que sempre necesitan un proceso de maduración a partir do transcrito primario. • Maduración: • A maduración consiste na eliminación dos intróns e o posterior empalme dos exóns que son os que levan a información para a síntese proteica REVERSOTRANSCRICIÓN OU RETROTRANSCRICIÓN • Foi descrita no ano 1970 cando se descubriron os retrovirus, contradicindo ou modificando o dogma central da Bioloxía Molecular: ADN --> transcrición --> ARN --> tradución --> proteínas • O material xenético dos retrovirus é ARN e ademais teñen un enzima denominada retrotranscritasa ou transcritasa inversa • Estes retrovirus, entre os que se atopa o do SIDA, son capaces de transcribir o ARN a ADN, é dicir, de realizar a reversotranscrición, • O ARN funciona como molde para a síntese de ADN bicatenario.
  • 3.
    3 SÍNTESE DE PROTEÍNAS:TRADUCIÓN • Entendemos por tradución o proceso de síntese das proteínas • Este proceso realízase no citoplasma, nos polirribosomas ou polisomas. • Para a síntese de proteínas é necesario: • ARNm que leva a información do ADN ó citoplasma. Esta información indicará a secuencia dos aminoácidos que forman a proteína. • Aminoácidos, para formar a proteína • ARNt, para levar os aminoácidos e colocalos no lugar adecuado • Ribosomas, para ler e traducir a mensaxe • Os ribosomas presentan: • dúas subunidades: • a subunidade maior e • a subunidade menor • dous centros de unión ou “locus” • o locus P ou locus peptidil • o locus A ou locus aceptor de novos aminoacil-ARNt • Na biosíntese de proteínas podemos distinguir as seguintes fases: a) A activación dos aminoácidos b) A tradución: 1. iniciación da síntese 2. elongación da cadea 3. remate da síntese a) A activación dos aminoácidos: • consiste na unión dos aminoácidos co ARNt correspondente, para formar o aminoacil-ARNt. • Esta unión está catalizada pola aminoacil-ARNt-sintetasa Aminoacil- ARNt - sintetasa aminoácido + ARNt ------------------------------------> aminoacil-ARNt • Unha vez formado o aminoacil-ARNt comeza a síntese.
  • 4.
    4 PRIMEIRA ETAPA DATRADUCIÓN: A INICIACIÓN DA SÍNTESE: 1. O ARNm chega ó citoplasma coa información para a síntese. 2. O ARNm entra na subunidade menor dun ribosoma e deslízase por ela ata que o codón AUG queda situado no locus P. dentro do ribosomas quedan dous codóns. 3. Chega o aminoacil-ARNt correspondente á metionina e sitúase no seu lugar gracias á complementariedade entre sa bases do codón codificador (AUG) e as do seu anticodon (UAC) 4. Acóplase a subunidade maior do ribosoma formando o que se chama o complexo ribosomal ou complexo activo. Todo está preparado para a síntese da proteína. Todo este proceso está catalizado polos chamados factores de iniciación (FI) SEGUNDA ETAPA DA TRADUCIÓN: ELONGACIÓN DA CADEA POLIPEPTÍDICA 5. Chega o aminoacil-ARNt complementario do seguinte triplete e sitúase no locus A 6. O radical carboxilo do primeiro aminoácido (Met) sóltase do seu ARNt e únese mediante, enlace peptídico, ó grupo amino (NH2) do aminoácido seguinte (Tyr) formando un dipeptidil-ARNt. O enzima é unha peptidil-transferasa. 7. O ARNt que ocupaba o locus P queda sen aminoácido e sae do ribosoma. Prodúcese entón a translocación ribosomal: o ribosoma avanza cara adiante ata abarcar o seguinte triplete 8. Agora o dipeptidil-ARNt ocupa o locus P e ó locus A chega un novo aminoacil-ARNt. 9. O dipéptido sóltase do seu ARNt e únese ó aminoácido seguinte. O ARNt baleiro sae o ribosoma 10. O ribosoma avanza outro posto (translocación ribosomal). O tripeptidil- ARNt pasa a ocupar o locus P e ó locus A chega un novo aminoacil- ARNt. 11. O ARNt baleiro sae do ribosoma, etc.... Todo este proceso está catalizado polos factores de elongación (FE) e precisa GTP
  • 5.
    5 ELONGACIÓN DA CADEAPOLIPEPTÍDICA
  • 6.
    6 TERCEIRA ETAPA DATRADUCIÓN: REMATE DA SÍNTESE 12. O peptidil- ARNt ocupa o locus P e no locus A entra un dos tres tripletes que non codifican ningún aminoácido e polo tanto que indican a fin da síntese. O ribosoma espera a que chegue un novo a minoacil- ARNt, pero como isto non ocorre 13. Dáse por rematada a síntese: • A proteína sóltase do último ARNt que sae do ribosoma • o ARNm sae do ribosoma e descomponse, • sepáranse as dúas subunidades ribosomales, desfacéndose o complexo activo • Todo este proceso está catalizado polos factores R (FR) • A mesma cadea de ARNm é traducida por varios ribosomas ó mesmo tempo e ó conxunto chámase polisoma ou polirribosoma, e polo tanto sintetízanse varias cadeas polipeptídicas. • A medida que se vai sintetizando a cadea polipeptídica, vai adoptando unha determinada estrutura secundaria e terciaria, é dicir vaise pregando. • Se a proteína precisa de máis dunha cadea polipeptídica para ser activa, prodúcese a asociación coas outras cadeas.