TALLERES BIOLOGIA MOLECULAR Y CELULAR TEMA 9 TRADUCCION

1. Describa cada una de las siguientes características que definen al código

genético:

a. El código genético es universal: el mismo triplete en diferentes especies codifica para el mismo aminoácido. La principal excepción a la universalidad es el código genético mitocondrial.

b. El código genético es degenerado: Porque hay varios codones que codifican para un solo aminoácido.

c. El código genético no presenta comas ni empalmes: el cuadro de lectura de los tripletes se realiza de forma continua "sin comas" o sin que existan espacios en blanco.

d. El código genético se lee en tripletes: cada tres nucleótidos (triplete) determinan un aminoácido.

2. Describa el código genético:

a. ¿Cuáles codones o tripletes representan codones de parada o stop?

Existen tres codones de terminación, que reciben distintos nombres. «UAG», el primero descubierto, se conoce como «codón ámbar»; «UGA», como «codón ópalo»; y «UAA», como «codón ocre»

b. El aminoácido arginina, por cuantos tripletes es codificado?

Es codificado por 6 tripletes: CGU-CGC-CGA-CGG-AGA-AGG.

c. El aminoácido metionina, por cuantos tripletes es codificado?

Ecodificado por un único codón que es AUG, y este además sirve para la iniciación del mensaje.

d. Que aminoácido se sustituye si el triplete AUG es sustituido por UUG?

Leucina.

3. Defina la función de cada uno de los RNAs que participan en el proceso de

traducción o síntesis de proteínas.

ARN implicados en la síntesis de proteínas [editar]

ARN mensajero [editar]

El ARN mensajero (ARNm o RNAm) lleva la información sobre la secuencia de aminoácidos de la proteína desde

el ADN, lugar en que está inscrita, hasta el ribosoma, lugar en que se sintetizan las proteínas de la célula. Es, por

tanto, una molécula intermediaria entre el ADN y la proteína y apelativo de "mensajero" es del todo descriptivo.

En eucariotas, el ARNm se sintetiza en el nucleoplasma delnúcleo celular y donde es procesado antes de acceder

al citosol, donde se hallan los ribosomas, a través de los poros de la envoltura nuclear.

ARN de transferencia [editar]

Los ARN de transferencia (ARNt o tRNA) son cortos polímeros de unos 80 nucleótidos que transfiere un aminoácido

específico alpolipéptido en crecimiento; se unen a lugares específicos del ribosoma durante la traducción. Tienen un

sitio específico para la fijación del aminoácido (extremo 3') y un anticodón formado por un triplete de nucleótidos que

se une al codón complementario del ARNm mediante puentes de hidrógeno.22

ARN ribosómico [editar]

El ARN ribosómico (ARNr o RNAr) se halla combinado con proteínas para formar los ribosomas, donde representa

unas 2/3 partes de los mismos. En procariotas, la subunidad mayor del ribosoma contiene dos moléculas de ARNr y

la subunidad menor, una. En los eucariotas, la subunidad mayor contiene tres moléculas de ARNr y la menor, una.

En ambos casos, sobre el armazón constituido por los ARNr se asocian proteínas específicas. El ARNr es muy

abundante y representa el 80% del ARN hallado en el citoplasma de las células eucariotas.25 Los ARN ribosómicos

son el componente catalítico de los ribosomas; se encargan de crear los enlaces peptídicos entre los aminoácidos

del polipéptido en formación durante la síntesis de proteínas; actúan, pues, como ribozimas.

4. En qué consiste el fenómeno de bamboleo en el RNA de transferencia. ¿Qué ventaja tiene para la célula este proceso?

HIPÓTESIS DEL BALANCEOLos tRNA reconocen codones medinte apareamiento de bases del codón del mRNA y una secuencia de tres bases del tRNA denominada anticodón.Los dos RNA se aparean antiparalelamente. La primera base del codón se encuentra en el extremo 5' pues el mRNA va en dirección 5'-3' y la primera del tRNA se encuentra en el extremo 3' ya que va en dirección 3'-5'.El número de tRNA para cada aminoácido no es el mismo que el número de sus codones Además, algunos de los tRNA tiene inosinato (I), que contiene la base poco frecuente hipoxantina que puede aparearse con U, C y A, aunque son más débiles que los habituales.Las terceras bases de los codones forman puentes de hidrógeno bastante débiles con el resíduo I del anticodón.

Crick observó que la tercera base de casi todos los codones se aparea de manera bastante suelta con su correspondiente, es decir, la tercera base se balancea.Las primeras bases de un codón en el mRNA siempre forman pares de bases de Watson y Crick con las bases del anticodón de tRNA confiriéndole así la parte más importante de la especificidad a las dos primeras.La primera base de un anticodón (leyendo en 5'-3') determina el número de codones leídos por un tRNA dado dada la especificidad mayor o menor del enlace:

ARNt 321 ARNm 123

Cuando un aminoácido es especificado por varios codones y éstos difieren en cualquiera de las dos primeras bases, requieren tRNAs diferentes.Para traducir los 61 codones se necesita un número mínimo de 32 tRNA.La tercera base es la del balanceo y permite la rápida disociación del tRNA de su codón durante la síntesis.El código genético es casi universal difiriendo en aquellos organismos que se diversificaron muy pronto y en las mitocondrias.

5. ¿Cuál es la función del anticodon en la molécula de RNA de transferencia?

El anticodon es una secuencia de tres nucleótidos del ARN de transferencia, que se aparean de forma complementaria con un codón específico del ARN mensajero durante la síntesis de las proteínas, con objeto de seleccionar un aminoácido específico en la cadena de polipéptidos

6. Mencione las diferencias entre un ribosoma procariota y un eucariota.

Incluya los tipos de RNAr que lo forman así como el tamaño de cada subunidad.

Los ribosomas de las células procariotas son los más estudiados. Son de 70 S y su masa molecular es de 2.500 kilodalton. Las moléculas de ARNr forman el 65% del ribosoma y las proteínas representan el 35%. Las moléculas de ARN ribosómico son ricas en adenina y guanina y forman una hélice alrededor de las proteínas. Los ribosomas están formados por dos subunidades:

* Subunidad mayor: es 50 S. Está formada por dos moléculas de ARN, una de 23 S y otra de 5 S. Además hay 34 proteínas básicas de las cuales sólo una se repite en la subunidad menor.

* Subunidad menor: es de 30 S y tiene una molécula de ARNr de 16 S además de 21 proteínas.

En cambio, en las células eucariotas, los ribosomas son 80 S. Su peso molecular es de 4.200 Kd. Contienen un 40% de ARNr y 60% de proteínas. Al igual que los procariotas se dividen en dos subunidades de distinto tamaño:

* Subunidad mayor: es 60 S. Tiene tres tipos de ARNr: 5 S, 28 S y 5,8 S y tiene 49 proteínas, todas ellas distintas a las de la subunidad menor.

* Subunidad menor: es 40 S. Tiene una sola molécula de ARNr 18 S y contiene 33 proteínas. Dependiendo de qué organismo eucariota sea, este ARNr 18 S puede sufrir alteraciones.

7. Realice un esquema del proceso de traducción donde se indique el ribosoma, el RNAm, el RNA de transferencia y el polipéptido en crecimiento.

8. Investigue la secuencia señal de nucleótidos que reconoce la subunidad pequeña del ribosoma localizada río arriba del AUG del RNAm.

Pues ve jhon no encontré nada así especifico pero lo que leí es que ps obviamente la subunidad mayor tiene el anti codón no! Entonces el codón seria el AUG y el anti codón seria UUA y de ahí en adelante traduce .. si encontras otra cosa o algo mejor me lo mandas.

El ARNr 16s de la subunidad ribosómica pequeña 30S reconoce el sitio de acoplamiento ribosómico del ARNm (la secuencia Shine-Dalgarno, 5-10 pares de bases por delante del codón de iniciación (AUG). La secuencia Shine-Dalgarno solo se encuentra en las procariotas)

Secuencia Shine-DalgarnoLa secuencia Shine-Dalgarno es una secuencia de ARN mensajero propia de

los transcritos de procariotas. Se trata de una secuencia situada unos 6 o 7 nucleótidosantes del codón

de inicio de la traducción, y regula la iniciación de ésta. Posee una secuencia consenso característica:

«AGGAGG», que es complementaria a una zona del 3' del ARN ribosomal 16S (denominada «secuencia

anti-Shine-Dalgarno» y que posee por tanto la forma «UCCUCC»). La interacción de ambas secuencias

posibilita la unión del ribosoma al 5' del ARN mensajero, lo que facilita el reconocimiento del codón de

inicio y la subsiguiente síntesis proteica.1 La secuencia fue descrita por los investigadores

australianos John Shine y Lynn Dalgarno en 1975.2

El mecanismo subyacente en la interacción de esta secuencia con el componente de ácido

ribonucleico del ribosoma no es propio sólo de procariotas, sino que se presenta en eucariotas e incluso

en virus. En el caso de eucariotas, la secuencia difiere levemente y recibe el nombre de secuencia

Kozak.3

9. ¿Qué papel juega la caperuza durante la traducción de un RNAm

eucariota?

Adición al extremo 5' de la estructura denominada caperuza o casquete (o CAP, su nombre en inglés) que es unnucleótido modificado de guanina, la 7-metilguanosina trifosfato, que se añade al extremo 5' de la cadena del ARNm transcrito primario (ubicado aún en el núcleo celular) mediante un enlace 5'-fosfato → 5'-

fosfato en lugar del habitual enlace 3',5'-fosfodiéster.1 Esta caperuza es necesaria para el proceso normal de traducción del ARN y para mantener su estabilidad; esto es crítico para el reconocimiento y el acceso apropiado del ribosoma

10. Mencione las diferencias entre traducción procariota y eucariota.

http://storage.canalblog.com/29/38/269315/85665721.pdfy también esta, cualquiera de las dos.

PROCARIOTICOS EUCARIOTICOSEl ribosoma y sus subunidades son más pequeñas.

El ribosoma y sus subunidades son más grandes.

Los rRNA son menores y hay menos proteínas por subunidades ribosómica.

Los rRNA son mayores y hay más proteínas por subunidad ribosómica.

Una molécula de ARNm contiene muchos lugares de iniciación.

Una molécula de ARNm sólo presenta un lugar de iniciación.

El ribosoma tiene sitio E. El ribosoma no tiene sitio E.El mRNA es igual, y sus elementos parecidos son importantes.

El mRNA es diferente y sus elementos distintivos son importantes.

Tienen un factor de iniciación. Tiene más factores de iniciación.El codón de iniciación es AUG y el aminoácido que comienza la síntesis es la metionina pero en ocasiones es GUG (valina).

El codón de iniciación es siempre AUG y no hay secuencias Shine-Dalgarno.  

La met iniciadora si esta formilada. La Met iniciadora no está formilada.Los factores de traducción son iguales. Los factores de traducción son distintos 

11. ¿Qué es un factor de traducción? En qué etapas de la traducción se requieren? Mencione el papel de cada uno de ellos.

Iniciación [editar]

El proceso de iniciación de la traducción en las procariotas.

La iniciación de la traducción en las procariotas supone ensamblar los componentes del sistema de traducción, que

son: las dos subunidades ribosomales, el ARNm a traducir, el primer aminoacil-ARNt (el ARNt cargado con el

primer aminoácido), GTP(como fuente de energía) y factores de iniciación que ayudan a ensamblar el sistema de

iniciación. La iniciación procariótica es el resultado de la asociación de las subunidades pequeña y grande del

ribosoma y el acoplamiento del primer aminoacil-ARNt (fmet-ARNt) con el codón de iniciación mediante el

emparejamiento de bases anticodón-codón.

El ribosoma consta de tres sitios: el sitio A, el sitio P y el sitio E. El sitio A es el punto de entrada para el aminoacil-

ARNt (excepto para el primer aminoacil-ARNt, fmet-ARNt, que entra en el sitio P). El sitio P es donde se forma el

peptidil-ARNt. Y elsitio E es el sitio de salida del ARNt una vez descargado tras ofrecer su aminoácido a la cadena

peptídica en crecimiento.

La iniciación de la traducción en procariotas comienza con las subunidades 50s y 30s sin asociar. El IF-1 (factor de iniciación 1) bloquea el sitio A para asegurar que el fMet-ARNt sólo se puede acoplar al sitio P y que ningún otro aminoacil-ARNt puede acoplarse al sitio A durante la iniciación, mientras que el IF-3 bloquea el sitio E y evita que las dos subunidades se asocien. El IF-2 es una GTPasa pequeña que se asocia con el fmet-ARNt y le ayuda a acoplarse con la subunidad ribosómica pequeña. El ARNr 16s de la subunidad ribosómica pequeña 30S reconoce el sitio de acoplamiento ribosómico del ARNm (la secuencia Shine-Dalgarno, 5-10 pares de bases por delante del codón de iniciación (AUG). La secuencia Shine-Dalgarno solo se encuentra en las procariotas).

Esto ayuda a posicionar correctamente el ribosoma sobre el ARNm para que el sitio P esté directamente sobre el

codón de iniciación AUG. El IF-3 ayuda a posicionar el fmet-ARNt en el sitio P, de manera que el fmet-ARNt interactúa mediante el emparejamiento de bases con el codón de iniciación del ARNm (AUG). La iniciación termina cuando la subunidad

ribosómica grande se une al sistema provocando el desacoplamiento de los factores de iniciación. Hay que tener en

cuenta que las procariotas pueden distinguir entre un codón normal AUG (que codifica la metionina) y un codón de

iniciación AUG (que codifica la formilmetionina e indica el comienzo de un nuevo proceso de traducción).

Elongación [editar]

La elongación de la cadena polipeptídica consiste en la adición de aminoácidos al extremo carboxilo de la cadena.

La elongación comienza cuando el fmet-ARNt entra en el sitio P, causando un cambio de conformación que abre el

sitio A para que el nuevo aminoacil-ARNt se acople. El factor de elongación Tu (EF-Tu), una pequeña GTPasa, facilita este acoplamiento. Ahora el sitio P contiene el comienzo de la

cadena peptídica de la proteína a codificar y el sitio A tiene el siguiente aminoácido que debe añadirse a la cadena

peptídica. El polipéptido creciente que está conectado al ARNt en el sitio P se desacopla del ARNt y se forma

un enlace peptídico entre el último de los aminoácidos del polipéptido y el aminoácido que está acoplado al ARNt en

el sitio A. Este proceso, conocido como formación del enlace peptídico, está catalizado por una ribozima, la peptidil-

transferasa, una actividad intrínseca al ARNr 23s de la unidad ribosómica 50s. En este punto, el sitio A ha formado

un nuevo péptido, mientras que el sitio P tiene un ARNt descargado (ARNt sin aminoácido). En la fase final de la

elongación, la traslación, el ribosoma se mueve 3 nucleótidos hacia el extremo 3' del ARNm. Como los ARNt

están enlazados al ARNm mediante el emparejamiento de bases codón-anticodón, los ARNt se mueven

respecto al ribosoma recibiendo el polipéptido naciente del sitio A al sitio P y moviendo el ARNt descargado

al sitio E de salida. Este proceso está catalizado por el factor de elongación G (EF-G) gastando un GTP.

El ribosoma continúa trasladando los codones restantes del ARNm mientras siguen acoplándose más aminoacil-

ARNt al sitio A, hasta que el ribosoma alcanza un codón de parada (codón de término) en el ARNm (UAA, UGA o

UAG).

Terminación [editar]

La terminación ocurre cuando uno de los tres codones de terminación entra en el sitio A. Estos codones no

son reconocidos por ningún ARNt. En cambio, son reconocidos por unas proteínas llamadas factores de

liberación, concretamente la RF-1 (que reconoce los codones de parada UAA y UAG) o la RF-2 (que reconoce al UAA y al UGA). Un tercer factor de liberación, el RF3, cataliza la liberación producida por el RF-1 y el RF-2 al final del proceso de terminación. Estos factores disparan la hidrólisis del enlace éster de la peptidil-ARNt y la

liberación del ribosoma de la proteína recién sintetizada. O fin de la fase

NOTAAAAAAAA::::::::

AQUÍ LO QUE ESTA EN NEGRILLA Y MAS GRANDE SON LOS FACTORES Y LO QUE ESTA EN NEGRILLA PEQUEÑO ES LO RELACIONADO AESO PA QUE LO ENTIENDA MEJOR LEALO TODO ES IMPORTANTE.

Factores de Iniciación Eucarióticos y sus Funciones

Las proteínas especificas no asociadas a los ribosomas que se requieren para la exacta iniciación de la traducción se llaman factores de iniciación. En E. coli ellas con IFs y en eucariotas ellas son eIFs. Se han identificado numerosos eIFs:

Factor de Iniciación Actividad

eIF-1Reposición de met-tRNA para facilitar la unión del mRNA

eIF-2 Formación compleja ternaria

eIF-2AAUG-dependiente de met-tRNAmet

i uniendo al ribosoma 40S

eIF-2B (también llamado GEF) factor de intercambio del nucleótido guanina

Intercambio de GTP/GDP durante el reciclaje de eIF-2

eIF-3, compuesto de 13 subunidades (véase más adelante)

Subunidad del ribosoma antiasociación al unirse a la subunidad 40S, las subunidades eIF-3e y eIF-3i transforman las células normales cuando son sobre expresadas, la sobre expresión de elf-3A (también llamada elF3 p170) ha sido asociada con varios cánceres humanos

Factor complejo de iniciación designado a menudo como eIF-4F compuesto por 3 subunidades primarias: eIF-4E, eIF-4A, eIF-4G y por lo menos 2 factores adicionales: PABP, Mnk1 (o Mnk2)

Unión del mRNA a la subunidad 40S, actividad de helicasa del RNA dependiente de ATPasa, la interacción entre la cola poliA y la estructura cubierta (cap)

PABP: proteína de unión poliAUne la cola poliA de los mRNAs y permite la unión al eIF-4G

Mnk1 y Mnk2elF-4E cinasas

Fosforila eIF-4E incrementando la asociación con la estructura de cubierta (cap)

eIF-4A Helicasa de RNA dependiente de ATPasa

eIF-4E

Reconocimiento de cubierta 5'; frecuentemente encontrada sobre expresada en cánceres humanos, la inhibición de eIF4E es actualmente un blanco para terapias anticáncer

4E-BP (también llamado PHAS) 3 formas conocidas

cuando 4E-BP esta defosforilado se une eIF-4E y reprime su actividad, la fosforilación de 4E-BP ocurre en respuesta a muchos estímulos de crecimiento conduciendo a la liberación de eIF-4E e

incrementando la iniciación de la traducción

eIF-4G

Actua como una base para el ensamblaje de eIF-4E y -4A en el complejo eIF-4F, interacción el el PABP permite que el terminal 5í y el terminal 3íde los mRNAs actuén

eIF-4BEstimula la helicasa, se une simultáneamente con el eIF-4F

eIF-5Liberación de eIF-2 y de eIF-3, GTPasa dependiente del ribosoma

eIF-6 Subunidad de antiasociación del ribosoma

12. Investigue porque la deficiencia de un aminoácido en la dieta puede tener efectos negativos en la traducción de proteínas de una célula.

13. Las especies del genero Mycoplasma reconocen el codón UGA sobre el RNAm como codón triptofano; mientras que en el código genético universal este mismo codón es reconocido como codón de parada. Si los genes de Mycoplasma son clonados en la cepa E. coli, la cual utiliza el código genético universal, ¿cómo podría verse afectada la expresión de los genes de Mycoplasma? Argumente su respuesta.

14. A partir de los conocimientos adquiridos en el estudio del Dogma central de la biología molecular, conteste correctamente las siguientes preguntas:

ATCGGTACTCGATCGTTTCGATCGACTGCATCGTACGAT (Cadena codificante) ¿Qué tipo de ácido nucleico está representado en la secuencia?

Acido desoxirribonucleico ---- DNA

Escriba la cadena complementaria de la secuencia.

TAGCCATGAGCTAGCAAAGCTAGCTGACGTAGCATGCTA

Escriba la secuencia del RNAm que se produce.

UAGCCAUGAGCUAGCAAAGCUAGCUGACGUAGCAUGCUA

Escriba los tres posibles marcos de lectura abierto de la secuencia delRNAm obtenido.

Cadena codificante5’-ATCGGTACTCGATCGTTTCGATCGACTGCATCGACGAT-3’RNAm5’-UAGCCAUGAGCUAGCAAAGCUAGCUGACGUAGCAUGCUA-3’

LECTURA ABIERTA.

+1-5’-AUG-AGC-UAG-CAA-AGC-UAG-CUG-ACG-UAG-CAU-GCU-3’+2-5’-UGA-GCU-AGC-AAA-GCU-AGC-UGA-CGU-AGC-AUG-CUA-3’+3-5’-GUA-CUA-GCA-AAG-CUA-GCA-AAG-CUA-GCU-GAC-GUA-GCA-UGC-3’

DNA COMPLEMENTARIA A LA CADENA CODIFICANTE

3’-TAGCCATGAGCTAGCAAAGCTAGCTGACGTAGCATGCTA-5’INVERSO5’-ATCGTACGATGCAGTCGATCGAAACGATCGAGTACCGAT-3’

RNAm5’-UAGCAUGCUACGUCAGCUAGCUUUGCUAGCUCAUGGCUA-3’

LECTURA ABIERTA.

-1-5’-AUG-CUA-CGU-CAG-CUA-GCU-UUG-CUA-GCU-CAU-GGC-3’-2-5’-UGC-UAC-GUC-AGC-UAG-CUU-UGC-UAG-CUC-AUG-GCU-3’-3-5’-GCU-ACG-UCA-GCU-AGC-UUU-GCU-AGC-UCA-UGG-CUA-3’

Utilizando el código genético traduzca la secuencia a proteína de cada uno de los marcos de lectura abierta identificados en el RNAm

+1- LAS PROTEINAS LAS BUSCA EN LA TABLA+2-+3--1--2--3-

15. Si la secuencia de ácidos nucleicos sufre una mutación, es decir, se inserta dos bases en la posición 10 (AA) y se elimina una base en la posición 20 (A) y se traduce a proteína en el ribosoma el RNAm mutante,

ATCGGTACTCGATCGTTTCGATCGACTGCATCGTACGAT (sec. Silvestre)ATCGGTACTCAAGATCGTTTCGTCGACTGCATCGTACGAT (sec. Mutante)

Qué tipo de proteína se sintetiza: silenciosa, con sentido o sin sentido (Investigue que es una mutación silenciosa, con sentido o sin sentido). Traduzca a proteína y argumente su respuesta. Utilice los artículos discutidos en clase para completar su respuesta.

16. Identifique en la siguiente secuencia de RNAm un marco de lectura abierto real, es decir, que porte el codón de inicio y el codón de terminación de la traducción y a continuación, realice la traducción de la proteína. ¿Qué tamaño tiene la proteína en aminoácidos?

5`ACAAAUCCUAUGGGGACUUCGUUUCCGACUCGUGUACGCGUACGACGUGCUCCGAGGACUAACUCUCAGUCGAUUUUCUUUUGUCUGCUAAGCAAGAAAAUAGCAAUAUGGUAAUUGACC-3

Codón de inicio: AUG

Codón de terminación: UAA

RNAm codificante

5-’AUG-GGG-ACU-UCG-UUU-CCG-ACU-CGU-GUA-CGC-GUA-CGA-CGU-GCU-CCG-AGG-ACU-AAC-UCU-CAG-UCG-AUU-UUC-UUU-UGU-CUG-CUA-AGC-AAG-AAA-AUA-GCA-AUA-UGG-UAA-3’.

MARCO DE LECTURA ABIERTO 5’-3’

+1-5-’AUG-GGG-ACU-UCG-UUU-CCG-ACU-CGU-GUA-CGC-GUA-CGA-CGU-GCU-CCG-AGG-ACU-AAC-UCU-CAG-UCG-AUU-UUC-UUU-UGU-CUG-CUA-AGC-AAG-AAA-AUA-GCA-AUA-UGG-UAA-3’

+2-5-’A-UGG-GGA-CUU-CGU-UUC-CGA-CUC-GUG-UAC-GCG-UAC-GAC-GUG-CUC-CGA-GGA-CUA-ACU-CUC-AGU-CGA-UUU-UCU-UUU-GUC-UGC-UAA-GCA-AGA-AAA-UAG-CAA-UAU-GGU-AA-3’

+3-5-’AU-GGG-GAC-UUC-GUU-UCC-GAC-UCG-UGU-ACG-CGU-ACG-ACG-UGC-UCC-GAG-GAC-UAA-CUC-UCA-GUC-GAU-UUU-CUU-UUG-UCU-GCU-AAG-CAA-GAA-AAU-AGC-AAU-AUG-GUA-A-3’

TRADUCCION DE PROTEINAS

+1- LAS BUSCA EN LA TABLA

+2-LAS BUSCA EN LA TABLA

+3-LAS buscas en la tabla