13.12: Traducción

Traducción

La traducción es el proceso de sintetizar proteínas a partir de la información genética transportada por el ARN mensajero (ARNm). Después de la transcripción, constituye el paso final en la expresión de genes. Este proceso lo llevan a cabo ribosomas, complejos de proteínas y moléculas de ARN especializadas. Los ribosomas, el ARN de transferencia (ARNt) y otras proteínas producen una cadena de aminoácidos,el polipéptido, como producto final de la traducción.

La traducción produce los componentes básicos de la vida

A las proteínas se les llama los componentes básicos de la vida porque constituyen la gran mayoría de todos los organismos,desde las fibras musculares hasta los pelos de la cabeza y los componentes del sistema inmunológico, y el modelo de cada una de estas proteínas está codificado por los genes que se encuentran en el ADN de cada célula. El dogma central en biología dicta que la información genética se convierte en proteínas funcionales mediante procesos de transcripción y traducción.

La traducción ocurre fuera del núcleo

Los eucariotas tienen un núcleo rodeado de membrana donde se transcribe el ARNm del ADN. Después de la transcripción, el ARNm sale del núcleo para traducirse en una cadena de aminoácidos,un polipéptido, y, finalmente, en una proteína funcional. Esto puede tener lugar en el citoplasma o en el retículo endoplásmico rugoso, donde los polipéptidos se modifican aún más. Por el contrario, los procariotas carecen de un compartimento nuclear, por lo que la traducción en los procariotas tiene lugar en el citoplasma mientras el ARNm aún se está transcribiendo.

La secuencia de codones en el ARNm determina la secuencia del polipéptido

Cada codón en el ARNm corresponde a uno de los 20 aminoácidos que una célula mantiene almacenados, así como a codones de parada que no codifican aminoácidos. Otra molécula de ARN, el ARN de transferencia (ARNt), es responsable de proporcionar el aminoácido correcto, según la secuencia de codones, a los ribosomas durante la traducción. En un extremo de la molécula de ARNt, las enzimas llamadas aminoacil-ARNt sintetasas unen covalentemente el aminoácido específico al sitio de unión, aunque la secuencia del anticodón ubicada en el otro extremo del ARNt asegura que se entregue el aminoácido correcto al ribosoma. Algunas moléculas de ARNt pueden unirse a más de una secuencia de codones, lo que permite una versatilidad de codificación conocida como efecto de oscilación. Esto se debe al hecho de que las moléculas de ARNt tienen una menor especificidad de unión al tercer nucleótido en la secuencia de codones del ARNm en comparación con los dos primeros nucleótidos.

Algunas enfermedades hereditarias se deben a defectos de traducción

La traducción es un proceso complejo que depende de una amplia gama de componentes celulares. Las mutaciones que afectan cualquier parte de este diverso conjunto de herramientas pueden causar enfermedades. Por ejemplo, la hiperferritinemia, enfermedad por almacenamiento de hierro, también conocida como síndrome de cataratas, es el resultado de mutaciones en la región 5' no traducida del ARNm, una región que es importante para el reclutamiento de proteínas de iniciación de la traducción. Estas mutaciones provocan tasas anormalmente altas de traducción de la proteína hierro ferritina, lo que hace que se acumule en la sangre y los tejidos de los pacientes afectados. Como resultado, las lentes de los ojos se vuelven turbias. Otras enfermedades están relacionadas con mutaciones en los genes que codifican los ARNt y las subunidades ribosómicas. Por ejemplo, la enfermedad de la médula ósea, la anemia de Diamond-Blackfan, se debe a mutaciones en el gen RPS19, un componente de la subunidad ribosómica pequeña.

- [Narrador] La conversión es el proceso de sintetizar

una proteína a partir de una plantilla de ARN mensajero.

Este proceso inicia cuando la pequeña sub-unidad

de un ribosoma

acoplado a un ARNt de metionina, se une

al extremo cinco prima de un ARNm.

Entonces, la pequeña sub-unidad empieza a escanear

en una dirección de cinco prima a tres prima hasta que

encuentra un codón AUG que servirá

como el sitio de inicio de conversión.

A continuación, el anticodón del ARNt de metionina

se emparejará con el codón AUG y reclutará

la sub-unidad grande del ribosoma.

La síntesis de la nueva proteína empieza cuando un ARNt que

lleva sus amino ácidos, se enlaza

al próximo codón de la ARNm

a través de su anticodón.

Esta acción coloca el nuevo amino ácido muy cerca

al amino ácido previamente incorporado,

que forma un enlace peptídico entre los dos amino ácidos.

La conversión continúa a medida que el ribosoma se mueve

hacia el próximo codón en la secuencia.

Este movimiento hacia adelante se llama translocación

y continuará hasta que el ribosoma se encuentre

un codón de parada.

Los codones de parada son únicos ya que no tienen ARNts.

En cambio, las proteínas llamadas factores de liberación

se unen al codón de parada, lo que induce al ribosoma

a liberar la proteína recién liberada

y hace que los ribosomas se disocien.