Proceso de Biosíntesis de Proteínas y Traducción Celular

Biosíntesis de Proteínas (Traducción)

Pasos Necesarios para la Activación de los Aminoácidos

La activación de los aminoácidos es una fase previa a la síntesis de las proteínas mediante la cual se forman las uniones aminoácido-tRNA. Las enzimas responsables son las aminoacil-tRNA sintetasas, que son las que posibilitan la unión específica de un determinado tRNA y un determinado aminoácido. Como resultado, el aminoácido queda unido por su grupo carboxilo al grupo 3'-OH del tRNA.

El triplete de bases del lóbulo central del tRNA (anticodón) es el que reconoce (por complementariedad) al codón del mRNA. Esta complementariedad no es rígida, sino que existe cierta flexibilidad (balanceo) en la tercera base del codón (extremo 5' del anticodón) que sigue también unas reglas fijas. Esto explica que sean necesarias sólo del orden de 20 aminoacil-tRNA sintetasas distintas para los distintos tRNA y aminoácidos, dado que varios de los 61 codones pueden ser leídos (reconocidos) por un mismo tRNA.

Etapas de la Fase de Inicio

El inicio de la traducción se efectúa en posiciones predeterminadas mediante señales de iniciación presentes en el mRNA, como es para E. coli la secuencia SD (Shine-Dalgarno), también llamada sitio de unión del ribosoma (RBS), complementaria al rRNA 16S de la subunidad pequeña del ribosoma y próxima a un triplete AUG que se reconoce como triplete iniciador.

Los pasos para el inicio son:

• Formación del complejo de iniciación (subunidad menor del ribosoma + mRNA + aa-tRNA iniciador).
• Unión de las dos subunidades del ribosoma (de forma que el aa-tRNA iniciador quede en el sitio P del ribosoma).

Etapas de la Fase de Elongación

La fase de elongación de la cadena polipeptídica consiste en tres etapas:

• Fijación del $ ext{aa}_2 ext{-tRNA}_2$ en el sitio A del ribosoma, que requiere 1 GTP y proteínas conocidas como factores de elongación (EF).
• Formación del enlace peptídico $ ext{aa}_1 ext{-aa}_2$ catalizada por la peptidil transferasa, de forma que el aminoácido iniciador se transfiere desde su tRNA al $ ext{tRNA}_2$, originando un dipeptidil-tRNA en el sitio A, con lo que queda libre el tRNA iniciador en el sitio P.
• Translocación del ribosoma en dirección 5'→3' del mRNA, con lo que sale el tRNA iniciador del sitio P, entra el dipeptidil-tRNA al sitio P y entra un nuevo $ ext{aa}_3 ext{-tRNA}_3$ al sitio A.

Estos pasos se van repitiendo sucesivamente para la síntesis de la cadena polipeptídica a una velocidad de 8-15 aminoácidos por segundo. El mRNA se lee en dirección 5'→3' a la par que la cadena polipeptídica naciente crece desde su extremo amino al extremo carboxilo.

Etapas de la Fase de Terminación

La terminación de la traducción se produce cuando en el mRNA se alcanza uno de los tripletes de terminación (UAA, UAG, UGA; también llamados tripletes de parada o sin sentido). Ocurre de la siguiente forma:

• Determinadas proteínas (factores de terminación: RF) reconocen algún triplete de parada y bloquean la entrada de un nuevo aminoacil-tRNA.
• Rotura hidrolítica del polipéptido del último tRNA que participó.
• Liberación del polipéptido, el tRNA y disociación de las subunidades del ribosoma, en la que participan distintos factores de terminación.