50% peso célula es proteína 30 a 60 % maquinaria para hacer proteínas. MAQUINARIA Sistema sintetizador de proteínas (PSS) 1. Ribosomas. 2.

Transcripción

1 50% peso célula es proteína 30 a 60 % maquinaria para hacer proteínas MAQUINARIA Sistema sintetizador de proteínas (PSS) 1. Ribosomas 2. RNAt 3. Enzimas activadoras de aa 4. Proteínas iniciación 5. Proteínas elongación 6. Proteínas terminación 7. Enzimas modificadoras producto proteico 8. Proteínas que ensamblan y translocan las proteínas recién sintetizadas

2 CARACTERÍSTICAS a. Ribosomas procarióticos Mas pequeños y mas rápidos que eucariotes b. Factores inicio en procariotes TRES Factores inicio en eucariotes > 10 c. Sistema sintetizador de proteínas en procariotes (PSS) Más lineal d. Sistema de transcripción-traducción acoplada No hay núcleo Recién sintetizado RNAm INICIA síntesis proteínas MUCHOS ANTIBIÓTICOS INHIBEN EL PSS

3 Transcripción DNA RNAm TRADUCCIÓN RNAm Proteína TRADUCTOR Traductor? RNAt aminoacil-rnat-sintetasas 20 aminoacil RNAt sintetasas c/u reconoce un aa en particular Enlace a RNAt específico ± 50 RNAt Ambas se reconocen por codones Codones: Nucleótidos en tripletes en RNAm

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5 AUG es el codón de inicio (formil metionina) para bacterias UAA, UAG, UGA son codones de paro o terminación RNAt específico para cada codón

6 RNAt 3 loop u horquillas Anticodón en loop II Se aparea con codón en RNAm ACTIVACIÓN RNAt-aa Aminoácido se enlaza en secuencia CCA encontrada en 3 de RNAt loop I: DHU loop (dehidroxiuridina) loop II: Anticodón loop III: loop extra loop IV: loop TψC (pseudouridina)

7 ~60 specific trnas in prokaryotes

8 Enlace a RNAt realizado por RNAt sintasa 2 etapas 1. ATP + aa aminoacil AMP + PiPi 2. Aminoacil-AMP + RNAt Aminoacil-RNAt + AMP Reacción Reversible Proofreading Realizada por RNAt sintasa Aminoácidos mal insertados ERROR EN PROTEÍNA

9 Sitio inicio en RNAm FORMACIÓN COMPLEJO INICIO CON RNAr Formado por Subunidad 30S y Subunidad 50S RNAt iniciador (RNAt-metionina) Reconoce AUG Enlazado a f-met (SOLO BACTERIAS) Excepciones en algunos microorganismos valina (GUG) en vez de f-met leucina (UUG) en vez de f-met

10 RECONOCE QUE ES CODÓN INICIO POR: SECUENCIA SHINE-DALGARNO Shine-Dalgarno: Secuencia de 10 nucleótidos seguida por 4 a 6 bases complementarias a extremo 3 del RNAr 16S (localizado en subunidad pequeña ribosoma 30S) AYUDAN A QUE SUBUNNIDAD RNAr 30S SE COLOQUE EN FORMA CORRECTA EN RNAm GRACIAS A LA RNAr 16S

11 ETAPAS 1. Ribosoma liberado de RNAm se disocia en 30S y 50S Ayuda de factores proteicos de inicio (IF1, IF2, IF3) y GTP Factores inicio se enlazan a 30S 2. IF1, IF2, IF3 promueven asociación con RNAt - f-met Se forma el complejo de inicio 3. Complejo inicio (ya en 30S) se enlaza a 50S Se hidroliza GTP GTP promueve liberación de IF1, IF2, IF3 COMPLEJO DE INICIO SE ESTABILIZA

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13 Secuencia Shine Dalgarno GTP y factores de elongación (EF)

14 1. Formación complejo inicio 2. Ciclo elongación Adiciona aa en cada vuelta No. vueltas = No. aa en proteína Ribosoma 70S avanza en RNAm 3. Proteínas o factores elongación 4. Gasto de 2 GTP por aa incorporado 5. Tan pronto se ha formado un complejo inicio y se desocupe sitio inicio LLEGA OTRO RIBOSOMA Y SE FORMA OTRO COMPLEJO INICIO POLISOMAS

15 En ribosoma; SUBUNIDAD 50S 3 sitios que enlazan RNAt SITIO A: Sitio que acepta RNAt-aa SITIO P: Parcialmente ocupado por molécula con péptido parcialmente completo SITIO E: Ocupado por RNAt NO CARGADO Este RNAt YA TRANSFIRIÓ la cadena del péptido al RNAt recién cargado ESTA PRÓXIMO A SALIR DEL RIBOSOMA

16 PRIMERA REACCIÓN Enlace RNAt-aminoacil Anticodón de RNAt-aa se enlaza a codón en Sitio A Requiere 2 factores proteicos: Factor elongación Tu (EfTu) Factor elongación Ts (EfTs) Se hidrolizan 2 GTP 1. RNAt-aa entra a sitio A: Se forma complejo TERNARIO aa-rnat - EfTu - GTP Hidrólisis GTP GDP + Pi 3. Proteína EfTs libera GDP del complejo 4. EfTu está libre para formar otro comlejo

17 RNAt presentes tanto en sitio P y en sitio A se colocan adecuadamente para: Grupo amino del aminoácido enlazado a RNAt en sitio A PERMANEZCA JUNTO A Grupo carboxilo del aa en el oligopéptido enlazado a RNAt en sitio P

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19 SEGUNDA REACCIÓN Formación enlace peptídico SITIO P 1. Ruptura de grupo acil del carboxilo 2. Formación enlace peptídico Catalizado por segmento del RNA 23S presente en RNAr 50S (RIBOZIMA : RNA catalítico) 3. Transferencia del péptido (CON UN aa MAS LARGO) A SITIO A

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21 TERCERA REACCIÓN: TRANSLOCACIÓN 1. RNAt sin carga (sin aa) se remueve de sitio P a sitio E 2. RNA-t-polipéptido se transfiere del sitio P a sitio A 3. Ribosoma se mueve 1 codón Necesita un factor proteico EfG Se hidroliza GTP PROMUEVE SEPARACIÓN Velocidad 15 aa / seg E. coli 37 Velocidad síntesis RNAm = 45 nucleótidos / seg (45 / 3 codon )

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23 RIBOSOMAS SE MUEVEN EN RNAm A LA MISMA VELOCIDAD EN QUE RNAm ES SINTETIZADO (TRANSCRIPCIÓN-TRADUCCIÓN ACOPLADA) EXPOSICIÓN EVITA ATAQUE NUCLEASAS DE RNAm

24 REQUIERE 2 EVENTOS a. Hidólisis de RNAt-peptidil b. Liberación péptido completo c. Se efectúa cuando ribosoma encuentra CODÓN TÉRMINO UAA UAG UGA CODONES SIN SENTIDO Codones sin sentido: Ningún RNAt los reconoce o lee d. Necesarios 2 factores proteicos Factor liberación 1 (RF1) Factor liberación 2 (RF2) Dependen del codón de terminación

25 1. RF1 se une a Sitio A y activa peptidil transferasa 2. Peptidiltransferasa hidroliza polipéptido del RNAt en sitio P 3. RF2 libera a RF1 del ribosoma 4. Ribosoma 70S se disocia en 30S y 50S

26 Papel estructural y funcional 16S RNAr implicado en la iniciación Apareamiento de bases ocurre entre la secuencia de enlace al ribosoma del RNAm y la secuencia complementaria entre el RNAr 16S 23S RNAr implicado en la elongación Interactúa con EFs

27 síntesis de proteinas