Síntesis de Proteínas en Procariotas: Traducción Molecular

Traducción en Procariotas

Para que tenga lugar el proceso de traducción o síntesis de proteínas (anabolismo), se necesitan:

• Ribosomas: donde se realiza la síntesis.
• ARN mensajero (ARNm): que lleva la información para sintetizar la cadena polipeptídica.
• Aminoácidos: que son los componentes de las proteínas.
• ARN de transferencia (ARNt): que se une a los aminoácidos y los aporta en el orden preciso.
• Enzimas y energía: necesarias para toda reacción de biosíntesis (proceso anabólico).

Los ribosomas son orgánulos citoplasmáticos formados por dos subunidades, una pequeña y otra grande, compuestas por ARNr y proteínas. A la subunidad menor se une el ARNm y a la subunidad mayor los ARNt con los aminoácidos. Las subunidades se unen durante la síntesis de proteínas. En su estructura hay sitios de unión para los ARNt:

• El sitio P (peptidil): donde se sitúa la cadena polipeptídica en formación.
• El sitio A (aminoacil): donde entran los ARNt con los nuevos aminoácidos que se van a unir a la cadena polipeptídica.

Activación de los Aminoácidos

Los aminoácidos, en presencia de la enzima aminoacil-ARNt sintetasa y ATP, se asocian a un ARNt específico para dar lugar a un aminoacil-ARNt, liberándose AMP y PPi, y quedando libre la enzima que vuelve a actuar. La unión del aminoácido a su ARNt específico se realiza por el extremo 3' del ARNt. Hay que tener en cuenta que cada tipo de aminoácido se une a un ARNt diferente dependiendo de la secuencia de bases del anticodón del ARNt. El aminoacil-ARNt, además de llevar unido el aminoácido, reconoce el codón complementario del anticodón correspondiente.

Existen al menos 20 aminoacil-ARNt sintetasas, una para cada aminoácido. Son, pues, enzimas muy específicas.

El Proceso de Traducción

Se distinguen en él varias etapas distintas. En procariotas, el proceso es como sigue:

Iniciación

El ARNm se une por su extremo 5' a la subunidad menor de los ribosomas por una secuencia que no se traduce. A continuación, entra en el sitio P el primer aminoacil-ARNt por la formación de puentes de hidrógeno entre las bases complementarias del anticodón del ARNt y las del codón del ARNm. El primer aminoácido que se traduce siempre es la formilmetionina (en procariotas), mientras que en eucariotas es la metionina. Al final del proceso, este aminoácido será eliminado. A este grupo de moléculas se une la subunidad ribosómica mayor, formándose el complejo ribosomal o complejo de iniciación.

Elongación

Al sitio A llega el segundo aminoacil-ARNt. El radical carboxilo del aminoácido iniciador se une con el grupo amino del aminoácido siguiente mediante enlace peptídico. Esta unión es catalizada por la enzima peptidil-transferasa. Como consecuencia de la formación del enlace peptídico, el segundo ARNt, el que se encuentra en el sitio A, queda unido al dipéptido. El sitio P queda, pues, ocupado por un ARNt sin aminoácido que sale del ribosoma. Se produce entonces la traslocación ribosomal, es decir, el desplazamiento del ribosoma en sentido 5'-3', de forma que el aminoacil-ARNt con el dipéptido (2 aminoácidos) pasa a ocupar el sitio P y queda libre el sitio A, en el que podrá unirse un nuevo aminoacil-ARNt. El proceso se repite, formándose un nuevo enlace peptídico y una nueva traslocación, hasta llegar al final de la cadena.