Ribosomas y traducción
La traducción es el proceso mediante el cual el ribosoma lee los codones de un ARN mensajero y ensambla la cadena correspondiente de aminoácidos. El ribosoma es un complejo grande de ARN ribosomal y proteínas, organizado en una subunidad pequeña que decodifica el ARNm y una subunidad grande que cataliza la formación del enlace peptídico. Estudios estructurales demostraron que esta catálisis es realizada por el ARN ribosomal, lo que convierte al ribosoma en una ribozima.
Definition
La traducción es la síntesis de un polipéptido mediada por ribosomas, en la que los ARN de transferencia entregan aminoácidos que coinciden con los codones sucesivos del ARNm y el núcleo de ARN del ribosoma cataliza la formación del enlace peptídico entre ellos.
Scope
Este tema cubre la estructura del ribosoma y sus subunidades, las tres fases de la traducción (iniciación, elongación, terminación), las funciones del ARN de transferencia y el código genético, y la regulación de la iniciación de la traducción como punto de control para la expresión génica. Es una referencia de biología molecular y no ofrece asesoramiento clínico.
Core questions
- ¿Cómo se empareja un codón de ARNm con el aminoácido correcto?
- ¿Cuáles son las funciones de las subunidades ribosomales pequeña y grande?
- ¿Cómo se definen el inicio y la parada de la traducción?
- ¿Por qué la iniciación es el principal paso regulado de la traducción?
Key concepts
- Subunidades ribosomales pequeña y grande
- ARN ribosomal y proteínas ribosomales
- Sitios de unión de ARNt A, P y E
- ARN de transferencia y aminoacilación
- El código genético y el emparejamiento codón-anticodón
- Iniciación, elongación y terminación
- Centro de peptidil transferasa
- Iniciación de la traducción dependiente de la caperuza
Key theories
- El ribosoma como ribozima
- Las estructuras de alta resolución de la subunidad grande ubicaron solo ARN ribosomal, no proteínas, en el centro de peptidil transferasa, lo que apoya la opinión de que la formación del enlace peptídico es catalizada por el ARN y es consistente con un origen de la traducción en un mundo de ARN.
Mechanisms
Un ribosoma se ensambla en un ARNm con la subunidad pequeña posicionando el codón de inicio y un ARNt iniciador; en eucariotas, esta iniciación dependiente de la caperuza es el principal paso regulado, controlado a través de factores de iniciación (Sonenberg & Hinnebusch, 2009). Durante la elongación, los aminoacil-ARNt entran en el sitio A, el centro de peptidil transferasa de la subunidad grande forma el enlace peptídico, y el ribosoma se transloca para que la cadena crezca codón por codón; el trabajo estructural localizó esta actividad catalítica en el ARN ribosomal (Nissen et al., 2000). El reconocimiento de un codón de parada por factores de liberación termina la síntesis y libera el polipéptido completado, que luego se pliega según su secuencia (Anfinsen, 1973).
Clinical relevance
Dado que la traducción determina qué proteínas produce una célula y en qué cantidades, su regulación es fundamental para el crecimiento celular normal, y varios antibióticos actúan dirigiéndose a los ribosomas bacterianos. Esta entrada describe el mecanismo y su significado general; no es una guía para la selección de fármacos o el cuidado del paciente.
History
El esquema de la traducción, el código genético y el papel adaptador del ARNt se establecieron a mediados del siglo XX en la biología molecular. Las estructuras cristalinas de resolución atómica de las subunidades ribosomales alrededor del año 2000, incluida la demostración de que el ARN forma el núcleo catalítico (Nissen et al., 2000), transformaron la comprensión de cómo funciona el ribosoma y fueron reconocidas con el Premio Nobel de Química de 2009.
Key figures
- Thomas Steitz
- Venkatraman Ramakrishnan
- Ada Yonath
- Nahum Sonenberg
Related topics
Seminal works
- nissen-2000
- sonenberg-2009
Frequently asked questions
- ¿Cuál es la diferencia entre transcripción y traducción?
- La transcripción copia un gen de ADN en ARN mensajero; la traducción lee ese ARN mensajero en el ribosoma y construye la proteína correspondiente. La traducción es el paso de fabricación de proteínas.
- ¿Por qué se llama ribozima al ribosoma?
- Debido a que su sitio catalítico, que forma los enlaces peptídicos entre los aminoácidos, está construido a partir de ARN ribosomal en lugar de proteínas, el ribosoma es una enzima de ARN, o ribozima.