Enzimas

ARNt + Aminoácidos  aminoacil ART
ATP  ADP + P

Este proceso se llama activación de los aminoácidos: unir al aminoácido con el ARNt, gastando energía, ocurre en el citoplasma.
Si tiene alterados todos los ARNt para metionina no puede sintetizar ninguna proteína.


ARNr (ribosomático): los ARNr mas proteínas forman los ribosomas.
Los ribosomas mas el ARNt intervienen en la traducción de la información codificada en el ARNm.
Cada ribosoma consta de 2 subunidades: una mayor y una menor. La subunidad mayor contiene una depresión en una de sus superficies para que así se acople la subunidad menor.
Dentro de cada ribosoma hay dos huecos llamados sitios A (aminoacídico) y P (peptidílico) para el ingreso de loa ARNt unidos a su correspondiente aminoácido.
Las subunidades trabajan en conjunto para la síntesis proteica. La subunidad menor se acomoda sobre el ARNm para que luego los ARNt se unan con sus aminoácidos.

La subunidad mayor cataliza la unión peptídica de los aminoácidos, ya que contiene una enzima llamada peptidiltransferasa.
Los ribosomas de los procariontes y eucariontes cumplen la misma función, perodifieren en el tamaño, coeficiente de sedimentación, en el tipo y numero de moléculas de ARNr y proteínas que la forma. Todos los ARNr tanto procariontes como eucariontes sufren modificaciones post-transcripción.
Las subunidades ribosomáticas en distintos estadios de ensamblaje, se localizan en la periferia del nucléolo, conformando la zona granular del mismo.
Al final, las subunidades ribosómicas por separado y antes de completar sus respectivos ensambles, son exportadas al citoplasma a través del complejo del poro, concluyendo el procesamiento de cada subunidad en el citosol.

Los ARN pequeños:
Forman junto con proteínas específicas, las partículas de ribonucleoproteínas (RNP).
Las RNP que se encuentran en el núcleo se denominan RNP pn: partícula ribonucleoproteica pequeña nuclear. Algunas participan en el procesamiento de los ARNm. Estos (RNP pn) junto con las proteínas forman el espliceosoma.
Las RNP que se encuentran en el citoplasma se llaman RNP pc: partículas ribonucleoproteica pequeña citoplasmática. Su función más conocida es la que desempeña el complejo ARN/proteínas que componen la partícula de reconocimiento de la señal o SRP.
Estas partículas participan en el reconocimiento de secuencias específicas de las proteínas de secreción membranares y lisosomales, detiene su traducción hasta que el ribosoma se contacte con el REG, finalizando su traducción.

El proceso de la traducción o síntesis proteica:
Consiste en la traducción de la información codificada en la secuencia de nucleótidos del ARNm, en la secuencia correspondiente de aminoácidos en una cadena polipeptídica. Se produce en el citosol.Se lleva a cabo en los ribosomas, y en los eucariontes es más compleja.
Incluye las siguientes etapas:
1. Activación de los aminoácidos o aminoacilación: antes de la traducción, cada ARNt se debe enganchar a un aminoácido especifico, este es catalizado por enzimas aminoacil ARNt sintetasas. Existen 20 tipos de enzimas diferentes, una para cada aminoácido.
Se utiliza energía de la hidrólisis de ATP para unir cada aminoácido a un AMP, este enlace es de alta energía, obteniendo un intermediario llamado aminoacil AMP.
Luego se transfiere el aminoácido del complejo aminoacil AMP al ARNt, con lo que se forma aminoacil ARNt. Esto ocurre en el citoplasma.
La enzima aminoacil ARNt sintetasa posee 2 sitios activos, uno para el ARNt y otro para el aminoácido específico.
El complejo aminoacil ARNt se unirá a los nucleótidos complementario (codón) en el ARNm. Siendo el ARNt el determinante del lugar de unión con los aminoácidos.
Este proceso tiene dos funciones:
La primera es proporcionar el primer paso en la traducción del mensaje genético a una secuencia de aminoácidos. La segunda es activar al aminoácido antes de incorporarlo a la proteína. El enlace entre el ARNt y el aminoácido libera, al hidrolizarse, la energía necesaria para propulsar la formación del enlace peptídico durante la traducción.
Las enzimas aminoacil ARNt sintetasa se encarga de minimizar los errores en la selección del aminoácido correcto. Si hay alguno incorrecto se lo elimina por hidrólisis.

2. Traducción del ARNm: se describe en tres etapas:
Iniciación: se necesita de un complejo de síntesis proteica citoplasmática llamada factor de iniciación(FI).
Se acopla la subunidad menor al ARNm, moviéndose hasta encontrar la metionina (codón de iniciación), deteniéndose y actuando el FI reconociendo al AUG. Con la ayuda del factor se acopla la subunidad mayor, todas las primeras proteínas recién sintetizadas tienen metionina como residuo amino terminal.
En eucariotas cuando se reconoce el cap y los nucleótidos que preceden a AUG en el extremo 5’, ningún otro codón de AUG del ARNm será utilizado como lugar de iniciación. Es por eso que son monocistrónicos.
En distinto en las procariotas, ya que la secuencia de iniciación puede aparecer varias veces en el mensaje, originando varias cadenas polipeptídicas a partir de un ARNm, por eso se las denomina policistrónicos.
Algunas diferencias en eucariotas y procariotas:
Eucariotas: usa modelo de selección, la subunidad menor se desliza sobre el ARNm hasta localizar el codón de iniciación.
El ARNt iniciador transporta metionina.
Necesita la presencia de un cap en el extremo 5’del ARNm.
Procariontes: usa modelo de emparejamiento. La unión del codón-anticodon iniciador se produce por el emparejamiento de bases que preceden a AUG del ARNm con el extremo 3’ del ARNr de la subunidad menor.
El ARNt iniciador transporta metionina formilada.
No existe cap.
Pero en ambos hay factores de iniciación.

Elongación de la cadena polipeptídica: se puede resumir en:
Ingreso de la molécula de aminoacil-ARNt al sitio A que esta vacio del ribosoma, uniéndose al 2do codón de ARNm. Requiriendo la intervención de un factor de elongación (FE) y de GTP.
El aminoácido iniciador se desengancha del ARNt, liberando energía útil para laformación del enlace peptídico entre los aminoácidos alineados. Esta reacción es catalizada por una peptidil transferasa (enzima que forma parte de la subunidad mayor).
Como consecuencia de esto, el ARNt iniciador del sitio P queda sin aminoácido y el dipéptido resultante queda enganchado al ARNt del sitio A.
De esta forma la subunidad menor se sigue desplazando a lo largo de la cadena, y se siguen uniendo ARNt.
Las características de este proceso son: unión del aminoacil ARNt, formación del enlace peptídico, desplazamiento del ribosoma.

Terminación de la síntesis proteica: ocurre cuando la subunidad menor se encuentra con un triplete de stop: UGA, UAA, UAG. Estos son reconocidos por el factor de liberación (FL). Esta asociación modifica la actividad de la peptidil transferasa, la cual adiciona agua al peptidil ARNt en vez de aminoácidos.
Produciendo que el polipéptido se desuna del ARNt, liberándolo al citoplasma. Las subunidades del ribosoma se desacoplan del ARNm.

Este proceso consume más energía que cualquier otro proceso anabólico.

Polirribosomas o polisoma: se denominan así a los ribosomas que traducen simultáneamente el mismo mensaje.

Para la síntes is de proteínas se necesita ARNm, aminoácidos, ribosomas, energía, ARNt, factores proteicos.