Ribossomos e Tradução

A tradução é o processo pelo qual o ribossomo lê os códons de um RNA mensageiro e monta a cadeia correspondente de aminoácidos. O ribossomo é um grande complexo de RNA ribossômico e proteínas, organizado em uma subunidade pequena que decodifica o mRNA e uma subunidade grande que catalisa a formação da ligação peptídica. Estudos estruturais mostraram que essa catálise é realizada pelo RNA ribossômico, tornando o ribossomo uma ribozima.

Definition

Tradução é a síntese de um polipeptídeo mediada pelo ribossomo, na qual os RNAs transportadores entregam aminoácidos correspondentes a códons sucessivos do mRNA e o núcleo de RNA do ribossomo catalisa a formação da ligação peptídica entre eles.

Scope

Este tópico abrange a estrutura do ribossomo e suas subunidades, as três fases da tradução (iniciação, alongamento, terminação), os papéis do RNA transportador e do código genético, e a regulação da iniciação da tradução como um ponto de controle para a expressão gênica. É uma referência de biologia molecular e não oferece aconselhamento clínico.

Core questions

• Como um códon de mRNA é pareado com o aminoácido correto?
• Quais são os papéis das subunidades ribossômicas pequena e grande?
• Como são definidos o início e o fim da tradução?
• Por que a iniciação é a principal etapa regulada da tradução?

Key concepts

• Subunidades ribossômicas pequena e grande
• RNA ribossômico e proteínas ribossômicas
• Sítios de ligação de tRNA A, P e E
• RNA transportador e aminoacilação
• O código genético e o pareamento códon-anticódon
• Iniciação, alongamento e terminação
• Centro da peptidil transferase
• Iniciação da tradução dependente de cap

Key theories

O ribossomo como uma ribozima

Estruturas de alta resolução da subunidade grande posicionaram apenas o RNA ribossômico, e não a proteína, no centro da peptidil transferase, apoiando a visão de que a formação da ligação peptídica é catalisada pelo RNA e consistente com uma origem da tradução no mundo do RNA.

Mechanisms

Um ribossomo se monta em um mRNA com a subunidade pequena posicionando o códon de início e um tRNA iniciador; em eucariotos, essa iniciação dependente de cap é a principal etapa regulada, controlada por fatores de iniciação (Sonenberg & Hinnebusch, 2009). Durante o alongamento, os aminoacil-tRNAs entram no sítio A, o centro da peptidil transferase da subunidade grande forma a ligação peptídica, e o ribossomo transloca para que a cadeia cresça códon por códon; trabalhos estruturais localizaram essa atividade catalítica no RNA ribossômico (Nissen et al., 2000). O reconhecimento de um códon de parada por fatores de liberação termina a síntese e libera o polipeptídeo completo, que então se dobra de acordo com sua sequência (Anfinsen, 1973).

Clinical relevance

Como a tradução determina quais proteínas uma célula produz e em que quantidades, sua regulação é central para o crescimento celular normal, e vários antibióticos agem visando os ribossomos bacterianos. Esta entrada descreve o mecanismo e sua significância geral; não é um guia para seleção de medicamentos ou cuidado do paciente.

History

O esboço da tradução, o código genético e o papel adaptador do tRNA foram estabelecidos pela biologia molecular de meados do século XX. Estruturas cristalinas de resolução atômica das subunidades ribossômicas por volta de 2000, incluindo a demonstração de que o RNA forma o núcleo catalítico (Nissen et al., 2000), transformaram a compreensão de como o ribossomo funciona e foram reconhecidas pelo Prêmio Nobel de Química de 2009.

Key figures

• Thomas Steitz
• Venkatraman Ramakrishnan
• Ada Yonath
• Nahum Sonenberg

Seminal works

• nissen-2000
• sonenberg-2009

Frequently asked questions

Qual é a diferença entre transcrição e tradução?

A transcrição copia um gene de DNA em RNA mensageiro; a tradução lê esse RNA mensageiro no ribossomo e constrói a proteína correspondente. A tradução é a etapa de produção de proteínas.

Por que o ribossomo é chamado de ribozima?

Porque seu sítio catalítico, que forma as ligações peptídicas entre os aminoácidos, é construído a partir de RNA ribossômico em vez de proteína, o ribossomo é uma enzima de RNA, ou ribozima.