10: Traducción
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La ARN polimerasa ha hecho su trabajo (o en el caso de los procariotas, aún puede estar en proceso de hacer su trabajo), entonces ahora ¿qué pasa con el ARN? Para el ARN que está destinado a dar instrucciones para hacer una proteína, entonces necesita ser traducido, ¡lo cual es un trabajo para Superman TM! Vaya, en realidad es un trabajo para los ribosomas.
- 10.1: Introducción a los Ribosomas
- Los ribosomas son un complejo de ARN y proteína que se unen y mueven de manera procesiva hacia abajo (del extremo 5' al 3') una cadena de ARNm, recogiendo aminoacil-ARNt, comprobando para ver si son complementarios al trinucleótido de ARN que se “lee” en este momento, y agregándolos a la nueva cadena polipeptídica si lo son. La parte de ARN de los ribosomas es generada por la ARN polimerasa de propósito general del organismo en procariotas, y generada por las ARN polimerasas I y III en eucariotas.
- 10.2: Ribosomas procariotas
- Los ribosomas procariotas contienen 3 cadenas de ARN y 52 subunidades proteicas que se pueden dividir en 1 ARN y 21 proteínas en la subunidad ribosómica pequeña (también conocida como la subunidad 30S) y 2 ARN y 31 proteínas en la subunidad ribosómica grande (subunidad 50S). La subunidad pequeña localiza el sitio de inicio y se mueve a lo largo del ARN. La subunidad ribosómica grande contiene la actividad de la enzima aminoacil transferasa que conecta los aminoácidos para producir una proteína. Ninguna subunidad es suficiente para llevar a cabo la traducción por sí misma.
- 10.3: Ribosomas eucariotas
- Al igual que las moléculas de ARN en los ribosomas procariotas, las moléculas de ARNr eucariotas también se escinden postranscripcionalmente de transcritos más grandes. Este procesamiento, y el posterior ensamblaje de las subunidades ribosómicas grandes y pequeñas se llevan a cabo en el nucleolo, región del núcleo especializada para la producción de ribosomas, y que contiene no sólo altas concentraciones de ARNr y proteínas ribsómicas, sino también ARN polimerasa I y ARN polimerasa III.
- 10.4: El Código Genético
- Hemos descrito alegremente el propósito de los cromosomas de ADN como portar la información para construir las proteínas de la célula, y el ARN como intermediario para hacerlo. Exactamente cómo es, sin embargo, que una molécula compuesta por solo cuatro nucleótidos diferentes unidos entre sí (aunque miles e incluso miles de miles de ellos), pueda decirle a la célula cuál de veinte aminoácidos unir para formar una proteína funcional?
- 10.5: Los ARNt son patos bastante extraños
- En procariotas, el ARNt se puede encontrar ya sea como genes individuales o como partes de operones que también pueden contener combinaciones de ARNm o ARNr. En cualquier caso, ya sea de un solo gen, o después de la escisión inicial para separar el transcrito de ARNt del resto del transcrito, el pre-ARNt resultante tiene un líder N-terminal (41 nt en E. coli) que es escindido por RNasa P. Esa escisión es universal para cualquier ARNt procariota.
- 10.6: Traducción procariota
- Tan pronto como el ARN ha emergido del RNAP y hay suficiente espacio para acomodar un ribosoma, la traducción puede comenzar en procariotas. De hecho, para genes altamente expresados, ¡no sería inusual ver múltiples ARN polimerasas transcribiendo el ADN y múltiples ribosomas en cada uno de los transcritos traduciendo el ARNm en proteína!
- 10.7: Traducción eucariota
- La traducción eucariota, al igual que con la transcripción, es satisfactamente similar (desde el punto de vista de un estudiante que estudia, o desde uno de conservación evolutiva) al caso procariótico. El proceso de iniciación es un poco más complicado, pero los procesos de elongación y terminación son los mismos, pero con homólogos eucariotas de los factores de elongación y liberación apropiados.
- 10.8: Reglamento de Traducción
- La expresión génica está regulada principalmente a nivel pre-transcripcional, pero también hay una serie de mecanismos para la regulación de la traducción. Un sistema animal bien estudiado es la proteína de unión a ARN sensible al hierro, que regula la expresión de genes involucrados en la regulación de los niveles intracelulares de iones de hierro.
Thumbanil: Diagrama de la traducción de ARN. (CC BY 3.0 - inportado; Kelvinsong).