síntesis de proteínas. ribosomas: estructura y composición
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Estructura y composición de los ribosomasde procariotas y eucariotas. Síntesis de proteínas: iniciación, elongación y terminación. Complejo de iniciación. Regulación de la síntesis proteica.
Los ribosomas
Son partículas responsables de la síntesis de proteínas.
Se localizan libres en el citosol o asociadas a las membranas del retículo endoplasmático.
En la célula hay una media de 1 millón de ribosomas.
Ribosomas procariotas
Estructura
Formados por dos subunidades.
Subunidad mayor: es 50 S. Está formada por dos moléculas de ARN, una de 23 S y
otra de 5 S.
Subunidad menor: es de 30 S y tiene una molécula de ARNr de 16 S además de 21
proteínas. Hay 34 proteínas básicas de las cuales sólo una se repite en la subunidad
menor.
Los ARN 23 S y 16 S poseen bases metiladas, mientras que el
ARN 5 S cuya secuencia es conocida no contiene ninguna base
anormal. Éstos dos tipos de cadenas son completamente
diferentes y no tienen secuencias comunes
Composición
De 70 s (Svedberg)
Ricos en adenina y guanina y
forman una hélice alrededor
de las proteínas.
La subunidad grande contiene 34
proteínas que son llamadas L1, L2...L34.
la subunidad pequeña contiene 21,
llamadas S1, S2,...S21
Ribosomas eucariotas
Estructura
Subunidad mayor: es 60 S. Tienen una
cadena larga de ARN 28 S y una pequeña de
5 S.
Subunidad menor: es 40 S. una cadena
larga de ARN 18 S.
Todas las proteínas que forman parte de los
ribosomas mitocondriales están codificadas por
genes del núcleo celular, que son traducidos en
el citosol y transportados hasta las mitocondrias.
Composición
De 80 S
Contienen un 40% de ARNr y 60%
de proteínas.
La subunidad mayor 60 S tiene 49 proteínas y
la subunidad menor 40 S tiene 33 proteínas.
Síntesis de proteínas
Transcripción Una de las dos cadenas que forman la
molécula de ADN actúa como molde para producir una molécula de ARNm. Es este proceso, los nucleótidos de ARN, que se encuentran libres en el núcleo celular, se emparejan con las bases complementarias de la cadena modelo de ADN.
El ARN contiene uracilo en lugar de timina con una de sus cuatro bases nitrogenadas. Una vez que los nucleótidos se han emparejado con las bases del ADN, los nucleótidos adyacentes se unen entre si para formar la cadena precursora del ARNm.
La cadena precursora del ARNm presenta regiones, denominadas
exones, que contienen información para la síntesis de proteínas.
Los exones están separados por otras secuencias, denominadas
intrones, que no se expresan. Antes de que la cadena de ARNm
se utilice en la síntesis de proteínas, los intrones deben ser
eliminados.
Una vez formando el ARN maduro o funcional
sin intrones, sale de núcleo celular y se acopla
en el citoplasma a los ribosomas. La síntesis
proteica tiene lugar en los ribosomas.
Hay diferentes tipos de ARNt cada uno de los cuales se combina
específicamente con uno de los 20 aminoácidos que constituyen las
proteínas. Uno de los extremos de la molécula de ARNt se une a un
aminoácido específico que viene determinado por el anticodón presente
en el otro extremo de ARNt. Un anticodón es una secuencia de tres
bases complementarias con la secuencia del codón del ARNm que
codifica para ser aminoácido.
Complejo de iniciación
Es un gran complejo de proteínas necesarias para que tenga lugar la transcripción genética en eucariotas y procariotas (arqueas).
El complejo de iniciación ayuda en el correcto posicionamiento de la ARN polimerasa II sobre el sitio de inicio de la transcripción, produce la desnaturalización del ADN y coloca al ADN en el sitio activo de la ARN polimerasa II para que se produzca la transcripción.
Traducción
Iniciación
La síntesis de proteínas comienza en el
momento en que el ARN mensajero se mueve
por el ribosoma hasta el codón AUG. Las
subunidades ribosomales se unen.
En ese momento, el anticodón del ARN de
transferencia se une al codón AUG del ARNm
transportando el aminoácido metionina.
Sitio A: Donde se une el aminoacil-tARN.
Sitio P: Donde se aloja el peptidil-ARNt.
Elongación
Llega un segundo ARNt llevando su respectivo
aminoácido y se acopla al siguiente codón del
ARNm, en éste caso al codón CCU. Hasta aquí se ha
formado un dipéptido, donde ambos aminoácidos
permanecen unidos por un enlace peptídico. El
primer ARNt que llegó al ribosoma se retira del
complemento ribosómico en busca de otros
aminoácidos. El tercer ARNt llega con otro
aminoácido y se une al codón del ARNm. El
aminoácido se adhiere al dipéptido antes formado
mediante otro enlace peptídico.
Terminación
La etapa final de la síntesis de proteínas continúa
hasta que aparecen los llamados codones stop o de
terminación, representados por UUA, UAG y UGA.
Quienes reconocen a estos codones son unas
proteínas llamadas factores de terminación, que
detienen la síntesis de proteínas.
La proteína formada se desprende del ribosoma y
queda libre en el citoplasma, lista para ser utilizada
por la célula para cumplir una determinada función.
La síntesis de proteínas
Regulación de síntesis de proteínas
Represión enzimática: Las enzimas que catalizan la síntesis de un producto específico no se
sintetizan si este producto está presente en el medio.
Inducción enzimática: Fenómeno complementario a la represión. Síntesis de una enzima
sólo cuando está presente un sustrato.
Mecanismo de inducción y represión: La represión o la inducción enzimática actúan a nivel
de la transcripción; la síntesis de enzimas está controlada por la producción de ARNm.
De este modo, cuando un inductor se añade, se inicia la síntesis de ARNm que codifica para la
enzima en particular.
Cuando una sustancia que causa la represión de la enzima, se añade causa la inhibición de la
formación de ARNm.
Modificación postranslacional
Fuentes:
http://rafaeles07.webnode.es/ribosomas/ribosoma-70s-procariota/
http://alejandro-ribosomas.blogspot.pe/2011/01/estructura-del-ribosoma_09.html
http://proteinas.org.es/sintesis-proteinas
http://www.iqb.es/cbasicas/fisio/cap04/cap4_2.htm
http://hnncbiol.blogspot.pe/2008/01/sintesis-de-proteinas_22.html
http://roberto-raul.tripod.com/n.html
http://themedicalbiochemistrypage.org/es/protein-modifications-sp.php