Cada tipo de RNA sufre una forma diferente de procesamiento post-transcripcional
RNAt
RNAm
RNAr
• Remoción de extremos
• Modificación de las bases.
• Adición de -CCA
• Metilación de la ribosa.
• Remoción de partes intermedias del pre- RNAr
• Adición del 5’ cap
• Corte y empalme (splicing)
• Poliadenilación en 3’
RNA ribosomales
El rRNA juega un papel muy importante en la traducción
rRNA 16S
rRNA 23S
RNAs ribosomales
• Durante la maduración del RNA se metilan las ribosas y posteriormente el pre-rRNA se fragmenta para generar los rRNAs de distintos tamaños.
13 mil nt’s
Eucariontes Procariontes
6 mil 500 nt’s
Las proteínas ribosomales se importan al núcleo para formar
partículas pre-ribosomales y estas son exportadas al
citoplasma
El Ribosoma Procarionte
• Los procariontes tienen ribosomas 70s, formados por 2 subunidades: una grande de 50s y una pequeña de 30s.
• En los ribosomas ocurre la síntesis de proteínas.
rRNA 23s y 5s 34 proteínas
rRNA 16s
21 proteínas
El Ribosoma Eucarionte
• Los eucariontes tienen ribosomas 80S formados por 2 subunidades: 60S y 40S.
rRNA 28s, 5s y 5.8s
~49 proteínas rRNA 18s
~33 proteínas
¿COMO FUNCIONA EL RIBOSOMA?
5’ 3’
El papel principal de las proteínas ribosomales es estabilizar a la estructura del rRNA
Schluenzen et al., Cell, 102, 615-23 (2000)
Harms et al., Cell, 107, 679-88 (2001) Lab de Ada Yonath, Inst Weizmann, Israel
Premio Nobel Química 2009
Interacciones con el rRNA de la subunidad chica del ribosoma permiten un reconocimiento correcto codón
: anticodón
• 75-90 ribonucleotidos.
• Contiene bases modificadas.
RNA de transferencia
Brazo
anticodón Brazo
aceptor
Brazo D Brazo TψC
Brazo Variable
• La RNAsa P es una ribozima, contiene una subunidad de proteína y otra de RNA (catalítica).
Procesamiento del tRNA
Bases modificadas que se encuentran en los tRNA
• Pseudouracilos (y)
• 4 tiouridina
• 2 metilguanina
• 2 isopententenil adenina
• Dihidrouridina (D)
• Inosina
Plegamiento del tRNA
• El tRNA se pliega sobre sí mismo para adoptar una estructura 3° con forma de L invertida.
• En un extremo queda el brazo aceptor y en
otro el brazo anticodón.
AA específico (Aminoácido)
mRNA XYZ
El AA debe ser adaptado para reconocer el codón XYZ
Solución:
El RNA de transferencia como Adaptador a) Apareamiento de bases con el codón
Interacción Codón | Anticodón b) Reconocimiento específico
Función del tRNA en traducción:
intérprete
El Código Genético permite la traducción fidedigna de RNA a Proteína identificando las bases por tripletes para incorporar cada aminoácido
VIDEO
El código genético es degenerado
64 posibles combinaciones de tripletes
solo 20 aminoácidos
Interacción codón-anticodón
las cadenas que interaccionan son ANTIPARALELAS
la 3ª posición del CODON puede no aparear (hipótesis del “bamboleo”)
las bacterias tienen 31 diferentes tRNA
los eucariontes tienen 48
El carboxilo del aminoácido forma un enlace ester con la ribosa
Activación del aminoácido antes de su unión al tRNA. Esta activación se realiza por la
aminoacil tRNA sintetasa
yATP
para dar lugar a un Aminoacil Adenilato (aminoacil AMP)1 ATP!
1. Formación de aminoacil-adenilato
2. Síntesis de aminoacil-tRNA
Aminoacilación del tRNA
Especificidad de las aminoacil-tRNA sintetasas
Fidelidad del código genético!
Visualización del tRNA unido a una
aminoacil tRNA sintetasa
La aa-tRNA sintetatsa tiene dos mecanismos de
corrección: uno para el tRNA, otro para el aminoácido
Las tRNA sintetasas tienen un mecanismo de corrección para distinguir entre aminoácidos similares
Este mecanismo de edición permite tener 1 error cada 40,000 aa incorporados
Val Ile
Leu = VIL
Aminóacidos de cadena ramificada (Branched Chain Aminoacids; BCAA)
Son muy frecuentes en todas las proteínas, se utilizan como suplemento alimenticio
Aminoácidos similares pasan por un doble filtro en las aa-tRNA sintetasas
Isoleucil – tRNA sintetasa
Leu es demasiado grande para el sitio activo de síntesis
Ile cabe en el sitio de síntesis pero no en el de edición
Val cabe en el sitio de síntesis y en el de edición por lo que es eliminado
I II
Hay dos clases de aa-tRNA sintetasas dependiendo del OH que inicialmente se aminoacila
Se considera que ancestralmente las aa-tRNA sintetasas funcionaban en forma de dímero, de ahí la orientación de sus sitios activos hacia 2’OH y
3’OH de la ribosa
Algunas características del código genético
-61 codones para aminoácidos, 3 codones de paro
-Hay alrededor de 40 tRNAs diferentes para los 61 codones (hipótesis del bamboleo)
-Hay 20 aminoácidos y 20 aminoacil-tRNA sintetasas -El código genético es degenerado
-El código genético es universal, pero hay diferente
frecuencia de uso de codones dependiendo del organismo
Si la secuencia del mRNA se lee por tripletes existen tres posibles marcos de lectura. ¿Cómo saber cuál de los tres es el correcto?
¡ Se define por el codón de inicio AUG !
En bacterias la selección del codón de inicio AUG se realiza por interacción entre el mRNA y rRNA 16S (subunidad 30S del
ribosoma)
5 AGGAGGU3
Shine-Dalgarno
En un RNAm policistrónico bacteriano, cada
cistrón tiene su propio AUG y Shine-Dalgarno
En eucariontes el mRNA para traducirse es reconocido por el CAP (7mGpppG)
Funciones:
Protección (5’exo) Procesamiento Exportación Traducción
Además, el ribosoma (subunidad 40S) debe reconocer un entorno particular del codón de inicio AUG:
Secuencia KOZAK
A
consenso
La secuencia Kozak: A/G (-3) y G (+4) permite pausar el ribosoma para que ocurra el reconocimiento codón-anticodón
...CC
G
C CA U G
G 40S5’CAP
Marco abierto de lectura (ORF) corresponde a la secuencia de la proteína
Región no traducible 5’
(5’UTR)
ORF
Región no traducible 3’
(3’UTR)
