Síntesis y Traducción de Proteínas
La síntesis de proteínas, o traducción, es el proceso mediante el cual el ribosoma lee la secuencia de un ARN mensajero y ensambla la cadena correspondiente de aminoácidos en una proteína. Es el paso que convierte el código genético en las moléculas funcionales de la célula y es el destino de los aminoácidos manejados en otras partes del metabolismo de proteínas y aminoácidos.
Definition
La traducción es la síntesis catalizada por el ribosoma de un polipéptido cuya secuencia de aminoácidos está especificada por los codones de un ARN mensajero, utilizando los ARN de transferencia de aminoacilo como adaptadores que leen el código genético.
Scope
Esta entrada cubre cómo los aminoácidos se activan y se emparejan con los codones a través de la síntesis de aminoacil-tRNA, y las fases de iniciación, elongación y terminación de la traducción en el ribosoma, junto con los principales puntos en los que se regula el proceso. Trata la traducción como un proceso bioquímico y molecular.
Core questions
- ¿Cómo se une cada aminoácido al ARN de transferencia que reconoce su codón?
- ¿Cómo selecciona el ribosoma el sitio de inicio y lee los codones en el marco de lectura correcto?
- ¿Cómo se regula la tasa de traducción en respuesta a las condiciones celulares?
Key concepts
- Código genético y emparejamiento codón-anticodón
- Aminoacil-tRNA sintetasas y carga de tRNA
- Ribosoma y los sitios A, P y E
- Iniciación, elongación y terminación
- Factores de iniciación de la traducción y regulación
- Perfilación de ribosomas como método de medición
Mechanisms
Cada aminoácido se une primero a su ARN de transferencia cognado mediante una aminoacil-tRNA sintetasa, una reacción dependiente de ATP cuya precisión, incluida la corrección de pruebas, establece la fidelidad del código genético. Los tRNA cargados entregan los aminoácidos al ribosoma, donde la traducción procede en tres fases. En la iniciación, la subunidad ribosómica pequeña, ayudada por factores de iniciación, localiza el codón de inicio, típicamente mediante escaneo en eucariotas, y la subunidad grande se une. En la elongación, el ribosoma se mueve codón por codón, catalizando la formación de enlaces peptídicos entre aminoácidos sucesivos en su centro peptidil-transferasa mientras los tRNA ciclan a través de sus sitios A, P y E. La terminación ocurre cuando un codón de parada es reconocido por factores de liberación y el polipéptido completo es liberado. La iniciación es la fase más regulada; su control a través de factores de iniciación permite a las células ajustar rápidamente la producción de proteínas global y específica del mensaje. La perfilación de ribosomas permite medir la traducción en todo el genoma con una resolución cercana al codón.
Clinical relevance
La traducción es el objetivo de varias clases de antibióticos que explotan las diferencias entre los ribosomas bacterianos y humanos, y su regulación se altera en muchos estados de enfermedad. Esta entrada describe el mecanismo y cómo se estudia, y no proporciona orientación de tratamiento individual.
Evidence & guidelines
El mecanismo y su regulación son biología molecular establecida respaldada por una extensa literatura primaria y de revisión; este es un tema de referencia en lugar de un dominio de guía clínica.
History
El código genético fue descifrado en la década de 1960 a través del trabajo de Marshall Nirenberg, Har Gobind Khorana y otros, mientras que el descubrimiento del ARN de transferencia como adaptador por Mahlon Hoagland y sus colegas explicó cómo se lee el código. Estudios estructurales y bioquímicos posteriores resolvieron el ribosoma y los factores que controlan cada fase de la traducción.
Key figures
- Marshall Nirenberg
- Har Gobind Khorana
- Mahlon Hoagland
- Alan Hinnebusch
Related topics
Seminal works
- ibba-soll-2000
- sonenberg-hinnebusch-2009
- jackson-2010
Frequently asked questions
- ¿Cuál es el papel del ARN de transferencia en la traducción?
- El ARN de transferencia actúa como un adaptador: cada tRNA cargado transporta un aminoácido específico y empareja su anticodón con el codón correspondiente en el ARN mensajero, de modo que el ribosoma puede añadir el aminoácido correcto a medida que lee el código.
- ¿Por qué es tan importante la etapa de iniciación de la traducción para la regulación?
- La iniciación compromete al ribosoma a producir una proteína, por lo que controlarla a través de factores de iniciación permite a la célula aumentar o disminuir rápidamente la producción de proteínas, de forma general o para mensajes específicos, en respuesta a sus necesidades.