Traducción del ARN: la síntesis de proteínas / RNA translation: protein synthesis

En nuestro último post hablábamos de cómo el ADN se transcribe a ARN, es decir, de cómo se transmite la información genética contenida en la secuencia de ADN a una molécula más funcional que resulta ser intermediaria para la síntesis de proteínas.

Dogma Central de la biología Molecular

Dogma Central de la biología Molecular

El ARN mensajero sintetizado a partir del ADN será la molécula molde para la síntesis de proteínas. Este ARN mensajero se lee en forma de tripletes denominados codones, de este modo cada combinación de 3 nucleótidos codificará para un aminoácido específico. Para que se inicie la síntesis de una proteína es necesario que se encuentren en el citosol o en el retículo endoplasmático de las células las siguientes moléculas: las dos subunidades que conforman los ribosomas, el ARN mensajero, los ARN de transferencia que transportan los distintos aminoácidos y factores de iniciación.

El primer paso es la asociación de estas moléculas. El ribosoma se caracteriza por tener tres sitios (A, P y E) en su estructura. El sitio A es el punto de entrada del ARN de transferencia cargado con un aminoácido (aminoacil-ARNt). En el sitio P se encuentra la enzima peptidil-ARNt, encargada de catalizar la unión de los distintos aminoácidos para que se produzca la polimerización de la cadena. Finalmente el sitio E es el sitio de salida de la molécula de ARNt ya descargada (ha dejado en el sitio P el aminoácido que transportaba).

Subunidad mayor y menor de los ribosomas. / Large and small subunits that constitutes the ribosomes.

Subunidad mayor y menor de los ribosomas. / Large and small subunits that constitutes the ribosomes. Source: Ada E. Yonath

Así la elongación de la cadena para la formación de la proteína completa consistirá en la adición de sucesivos aminoácidos al extremo carboxilo de la cadena. La síntesis finalizará cuando uno de los tres codones de terminación entra en el sitio A, en este punto no habrá ningún ARNt cargado con un aminoácido, si no que el triplete será reconocido por unas proteínas específicas denominadas factores de liberación que desencadenarán el desensamblaje del ribosoma con el ARNm y el péptido formado. Este péptido o proteína primaria que se ha formado sufrirá a continuación múltiples modificaciones post-traduccionales. Estas modificaciones resultan de gran importancia ya que determinarán la estructura final de la proteína y por tanto su función en la célula.


 

Our last entry treated how DNA is transcribed into RNA that is how genetic information contained in DNA sequence is transmitted to another much useful molecule that acts as an intermediary of protein synthesis.

Central dogma of molecular biology

Central dogma of molecular biology

Messenger RNA is the guide of protein synthesis. It is read in triplets named codons so each combination of 3 nucleotides will code an specific amino acid.  To the initiation of protein synthesis is needed that the following molecules are in the cytosol or in the endoplasmic reticulum: the 2 sub units of ribosome, the messenger RNA, the transfer RNAs that carry the different amino acids and the initiation factors.

First step is the association of these molecules. The ribosome has three sites (A, P and E) in its structure. A site is the entrance for transfer RNA charged with one amino acid (aminoacyl-tRNA). In P site there is peptidyl-tRNA enzyme which catalyzes the union of the amino acids so polymerization of the protein can occur. Finally E site is where tRNA exits the ribosome.

So the elongation of the chain to form the complete protein consist of the addition of successive amino acids to the carboxyl end of the chain. The synthesis will end when one of the three termination codons goes in A site. There will be no tRNA charged with amino acid and the triplet will be recognized by specific proteins named liberation factors which will lead the separation of ribosome. The peptide will be formed. Then his peptide  will suffer some posttranslational modifications. These kind of modifications are very important because they determine the final structure of the protein and its cell function.

 

Fuentes/Sources:

RIBOSOMAL CRYSTALLOGRAPHY

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