ARN de transferencia y aminoacilación

Las moléculas adaptadoras que unen físicamente los codones a los aminoácidos, y las sintetasas que cargan cada ARNt con su aminoácido correcto.

Definition

Los ARN de transferencia son pequeños ARN plegados que transportan un aminoácido específico y poseen un anticodón complementario a un codón de ARNm; la aminoacilación (carga) es la unión catalizada por la sintetasa del aminoácido correcto a su ARNt cognado, estableciendo el vínculo físico entre el código y la proteína.

Scope

Este tema cubre la estructura del ARN de transferencia —el pliegue en forma de hoja de trébol y en forma de L, el anticodón y el extremo aceptor de aminoácidos— y las aminoacil-ARNt sintetasas que unen el aminoácido correcto a cada ARNt. Aborda cómo se logra la fidelidad de la carga, incluida la corrección de pruebas por parte de las sintetasas, y cómo el anticodón asegura la decodificación correcta. El uso de ARNt cargados por el ribosoma se trata en temas complementarios.

Core questions

• ¿Cuál es la estructura de un ARNt y cómo funciona como adaptador?
• ¿Cómo une una aminoacil-ARNt sintetasa el aminoácido correcto al ARNt correcto?
• ¿Cómo se mantiene la precisión de la carga, dadas las similitudes químicas entre los aminoácidos?
• ¿Cómo asegura el anticodón el reconocimiento correcto del codón durante la traducción?

Key theories

Hipótesis del adaptador

Crick propuso que pequeñas moléculas adaptadoras transportan aminoácidos y reconocen codones mediante el apareamiento de bases; los ARN de transferencia son estos adaptadores, desacoplando la química de los aminoácidos del lenguaje de los ácidos nucleicos.

Fidelidad de carga impuesta por la sintetasa

Las aminoacil-ARNt sintetasas reconocen tanto su aminoácido como su ARNt cognado, y muchas utilizan pasos de edición (corrección de pruebas) para hidrolizar productos cargados incorrectamente, asegurando que el código genético se lea correctamente en el paso de carga.

Mechanisms

Un ARN de transferencia se pliega en una forma de L compacta que presenta un anticodón en un extremo y el extremo aceptor de aminoácidos en el otro. Una aminoacil-ARNt sintetasa activa su aminoácido específico con ATP y lo transfiere al extremo 3' del ARNt correspondiente; muchas sintetasas poseen un sitio de edición separado que hidroliza los aminoácidos unidos incorrectamente, mejorando la fidelidad. Durante la traducción, el anticodón del ARNt cargado se aparea con el codón del ARNm en el centro de decodificación ribosomal, entregando el aminoácido codificado.

Clinical relevance

Las mutaciones que afectan a los ARNt o a las sintetasas causan una variedad de trastornos hereditarios, y el paso de carga se estudia para la ingeniería de códigos genéticos expandidos; se proporciona como significado, no como guía clínica.

History

La hipótesis del adaptador de Crick predijo el ARNt antes de su identificación bioquímica; Holley determinó la primera secuencia completa de ARNt a mediados de la década de 1960, y las sintetasas y sus actividades de edición se caracterizaron posteriormente, fijando el papel de los ARNt cargados en la decodificación.

Key figures

• Francis Crick
• Robert Holley
• Paul Zamecnik

Seminal works

• crick1970
• watson2013

Frequently asked questions

¿Qué significa 'cargar' un ARNt?

Significa unirle el aminoácido correcto; un ARNt cargado, o aminoacilado, transporta el aminoácido especificado por el codón que reconoce su anticodón.

¿Cómo evitan las células colocar el aminoácido incorrecto en un ARNt?

Las aminoacil-ARNt sintetasas reconocen tanto el aminoácido como el ARNt, y muchas tienen un sitio de edición que destruye los aminoácidos unidos incorrectamente.