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APUNTE 13 BIOQUIMICA

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Síntesis de proteínas 
TRADUCCION DE PROTEINAS 
Importancia biomédica 
• Las letras A, G, T y C corresponden a las bases nitrogenadas que se 
encuentran en el ADN. 
• Dentro de los genes que codifican para proteínas, estas bases están 
organizados en palabras de tres letras llamadas codones, y el conjunto de 
estos codones constituye el código genético. 
• El código proporciona fundamento para explicar la manera en la cual los 
defectos genéticos pueden causar enfermedades, y para el diagnóstico y 
quizá el tratamiento de estos trastornos. 
• Muchos antibacterianos son eficaces porque alteran de manera selectiva la 
síntesis de proteína en la célula bacteriana invasora, pero no afectan dicha 
síntesis en las células eucarióticas. 
Dogma Central de la Biología Molecular 
 
CODIGO GENETICO 
• El código genético, que es la secuencia de nucleótidos de ADN, es la clave 
para la síntesis de proteínas. 
• El gen es una secuencia de nucleótidos contiguos en 
la molécula de ADN que contiene la información 
necesaria para la síntesis de una macromolécula con 
función celular específica. 
• El ARN mensajero se 
traslada del núcleo al 
citoplasma. 
• El primer codon de 
ARNm se adhiere a un ribosoma 
• Luego la molécula de ARNt (Anticodón) llevan 
llevando un aminoácido especifico se acerca al 
ribosoma y se aparea con el codón del ARNm. 
DEFINICIÓN DE CODIGO GENETICO 
• Conjunto de reglas que siguen los 
nucleótidos para la síntesis o 
traducción de proteínas. 
• A, T, G, y C son las "letras" del 
código genético y representan las 
• bases nitrogenadas adenina, 
timina, guanina y citosina, 
respectivamente. Cada una de 
estas bases forma junto con un 
glúcido (pentosa) y un grupo fosfato un nucleótido. 
CARACTERISTICAS DEL CÓDIGO GENÉTICO 
• DEGENERADO: Existen más tripletes o codones que aminoácidos, de 
forma que un determinado aminoácido puede estar codificado por más de 
un triplete. 
• NO AMBIGUO: Cada tres nucleótidos (triplete) determinan un 
aminoácido. 
• SIN SUPERPOSICION: Un nucleótido solamente pertenece a un único 
triplete. 
• SIN PUNTUACIÓN: El cuadro de lectura de los tripletes se realiza de 
forma continua "sin comas" o sin que existan espacios en blanco. 
• UNIVERSAL: El mismo triplete en diferentes especies codifica para el 
mismo aminoácido. La principal excepción a la universalidad es el código 
genético mitocondrial. 
 
ARN DE TRANSFERENCIA 
• Hay al menos un ARNt para cada 
aminoácido. 
• Es relativamente pequeño y se asemeja a la 
configuración de una hoja de trébol. 
• Cada ARNt tiene un triplete de nucleótidos 
llamado anticodón, para su 
correspondiente codón. 
• Es responsable de entregar el aminoácido correcto para el ARNr, 
donde se fusionan en última instancia, creando una proteína. 
FUNCION DEL ARNt 
• Los ARNt son intermediarios 
esenciales entre el ADN y las 
proteínas. 
• El ARN de transferencia es un 
simple transportador de cadenas 
polipeptídicas de un lugar de la 
célula a otro. 
MUTACION 
• Cambios que ocurren dentro del gen 
y que afectan la secuencia de 
nucleótidos del mismo. 
• Al cambiar la estructura del gen. 
• La proteína que este especifica también sufrirá cambios y afectará en mayor 
o menor grado las funciones metabólicas del organismo. 
Alteración en la Secuencia de Nucleótidos 
MUTACIONES: 
• Sustitución de Bases 
• Pérdida de Bases 
• Inserción de Bases 
• Inversión 
• Translocación 
MUTACIONES POR SUSTITUCION DE UNA BASE 
MUTACIONES PUNTUALES: 
Se deben a dos tipos de sustituciones 
• TRANSICION: Es el cambio de 
una purina por otra purina, o de 
una pirimidina por cualquiera de 
las otras pirimidinas. 
• Transversión: Consiste en el 
cambio de una purina por una 
pirimidina, o una pirimidina por 
un purina. 
Como se observa, el DNA original 
al replicarse originó un DNA hijo 
mutado; el cambio se observa en el primer par de nucleótidos, donde la 
adenina(*) está haciendo par con la citosina. Durante la replicación de esta 
molécula mutada de DNA, se observará la sustitución de la denina por la 
guanina(*) lo cual es un ejemplo de transición. 
 
TIPOS DE MUTACIONES POR SUSTITUCION DE UNA BASE 
1. Del mismo sentido: El gen ha sufrido la sustitución, al menos, una de las 
bases nitrogenadas, sin embargo a la proteína resultante se sigue pegando 
el mismo aminoácido, por lo tanto la reacción metabólica asociada con 
tal proteína No se altera. 
2. De sentido equivocado: Al menos una de las bases nitrogenadas del gen 
ha sido sustituida por otra ocasiona A la proteína resultante se pegue un 
aminoácido diferente, Altera la estructura y función de la proteína 
original, así como la función metabólica asociada a esta Proteína. 
3. Sin sentido: Sustitución de una de las bases nitrogenadas del gen como 
resultado. La aparición de un triplete sin sentido Este gen al ser 
traducido dará origen a un fragmento inactivo de la proteína original 
POR CONSTRUCCION RECORRIDA 
Se caracteriza por la pérdida o inserción de pares o tripletes de bases a la 
estructura del gen, Provocando que el mensaje se recorra. La proteína 
resultante tendrá una secuencia inesperada de aminoácidos, por lo que Se 
afectará alguno de los procesos metabólicos de la célula, asociados con la 
proteína original. 
 
 
SINTESIS DE PROTEINA 
La síntesis o traducción de 
proteínas se puede describir en 
tres fases: 
1. INICIACION 
2. ELONGACION 
3. TERMINACION 
 
1. LA INICIACIÓN INVOLUCRA 
• La iniciación de la síntesis de proteínas requiere que se seleccione una 
molécula de mRNA para su traducción por los ribosomas. 
• Una vez que el mRNA se une al ribosoma, éste encuentra el marco de 
lectura correcto sobre el mRNA y se inicia la traducción. 
• Este proceso involucra tRNA, rRNA, mRNA y por lo menos 10 
factores de iniciación de eucariotas (elF). 
• También están involucrados GTP, ATP y aminoácidos. 
➢ LA INICIACION SE PUEDE DIVIDIR EN CUATRO PASOS 
• Disociación del ribosoma en sus subunidades 40S y 60S. 
• Se forma un complejo ternario llamado complejo de pre iniciación. Este 
complejo iniciador consiste en el GTP (Guanosín trifosfato), el FEI-2 y 
la subunidad 40S (unidad liviana, tiene el sitio para que se pegue el 
ARNm). 
• El ARNm se une al complejo de pre iniciación (también llamado 43S) 
y, sobre su primer codón “AUG” localizado en el sitio P (peptidil), se 
unirá el ARNt con el aminoácido metionina (siempre se iniciará así 
porque al final se deshecha). 
• La subunidad 60S se asocia con el complejo de pre iniciación para 
formar el complejo de iniciación 80S. 
2. LA ELONGACIÓN ES UN PROCESO CÍCLICO QUE CUENTA 
CON TRES PASOS QUE SE REPETIRÁN DE ACUERDO AL 
NÚMERO DE AMINOÁCIDOS DE LA PROTEINA: 
➢ Unión de un segundo ARNt al sitio A. 
➢ Formación del enlace peptídico. 
➢ Translocación. 
Estos procesos están catalizados por los llamados factores de elongación 
(eEF). 
UNIÓN DE UN SEGUNDO ARNt AL SITIO A 
• Un segundo ARNt, 
con su aminoácido 
unido, se coloca en 
el sitio A 
(aminoacil) y su 
anticodón se acopla 
con el ARNm. 
• Se forma un enlace 
peptídico entre los 
dos aminoácidos 
reunidos en el ribosoma. 
• Al mismo tiempo, se rompe el enlace entre el primer aminoácido y su 
ARNt 
FORMACION DEL ENLACE PEPTIDICO 
• El grupo α-amino del nuevo aminoacil-tRNA en el sitio A lleva a cabo 
un ataque nucleofílico sobre el grupo carboxilo esterificado del 
peptidil-tRNA que ocupa el sitio P. 
• Esta reacción se cataliza por el ARN ribosómico peptidil transferasa, 
que es una ribozima, albergadaen la subunidad 60s (componente 28 s). 
TRANSLOCACION 
• El ribosoma se mueve a lo largo de la cadena de ARNm en una 
dirección 5' a 3', y el segundo ARNt, con el dipéptido unido, se mueve 
desde el sitio A al sitio P, a medida que el primer ARNt se desprende 
del ribosoma. 
• Un tercer ARNt se 
coloca en el sitio A y 
se forma otro enlace 
peptídico. 
• La cadena peptídica 
nacientesiempre está 
unida al ARNt que se 
está moviendo del sitio 
A al sitio P y el ARNt entrante que lleva el siguiente aminoácido 
siempre ocupa el sitio A. 
3. LA TERMINACION 
• Las señales para la terminación de la síntesis proteica son las mismas 
tanto en procariotas como en eucariotas. 
• Estas señales son codones de terminación presentes en el ARNm. 
• Existen 3 codones de terminación, UAG, UAA y UGA. 
 
LA TERMINACIÓN 
• Los codones de terminación son reconocidos por el “factor de 
terminación” 
• El “factor de terminación o liberación” se une al sitio A del ribosoma 
impidiendo la unión de otro ARNt .En este momento se produce la 
hidrólisis de la cadena peptídica y se separan las dos subunidades del 
ribosoma. 
• El ribosoma inactivo libera el ARNm y se disocia en las subunidades 40 y 
60, listo para otra ronda de la traducción. 
LOS mRNA QUE NO SE ESTÁN TRADUCIENDO PUEDEN 
FORMAR PARTÍCULAS DE RIBONUCLEOPROTEÍNA QUE SE 
ACUMULAN LLAMADOS CUERPOS P 
Muchos virus se apropian de la maquinaria de síntesis de proteína de la 
célula huésped 
• Los virus se replican usando los procesos de la célula huésped, incluso los 
involucrados en la síntesis de proteínas. 
• Algunos mRNA se traducen con mucho mayor eficiencia que los de la 
célula huésped. 
PROCESAMIENTO POS-TRADUCCION 
• Algunos virus de animales, entre los que destacan el HIV, el poliovirus y 
el virus de la hepatitis A, sintetizan proteínas policistrónicas largas a partir 
de una molécula de mRNA larga. Las moléculas de proteínas traducidas a 
partir de estos Mrna largos después se dividen en sitios específicos para 
proporcionar las varias proteínas especificas requeridas para la función 
viral. 
• En células 
animales, 
muchas 
proteínas 
celulares se 
sintetizan a 
partir de la 
plantilla de 
mRNA como 
una molécula 
precursora, 
que después 
debe modificarse para lograr la proteína activa. El prototipo es la insulina, 
la molécula se sintetiza como un precursor de cadena única o prohormona, 
a continuación una proteasa especifica recorta el segmento que conecta las 
dos cadenas, lo que forma la molécula de insulina funcional. 
Policistrónico: Que deriva de una molécula de RNA que es el producto 
de la transcripción de varios genes dispuestos en tándem, normalmente 
de función relacionada. Son típicos de procariotas 
ANTIBIOTICOS 
• Los antibióticos se pueden definir como un producto del metabolismo 
microbiano que es capaz de matar o inhibir el crecimiento de otros 
microorganismos y además es efectivo a bajas concentraciones. 
• Actualmente se conocen más de 5000 antibióticos de los cuales alrededor 
del 75% son producidos por el género Streptomyces 
MUCHOS ANTIBIOTICOS FUNCIONAN INHIBIENDO EN 
FORMA SELECTIVA LA SINTESIS DE PROTEINAS DE LAS 
BACTERIAS 
• El ribosoma bacteriano es mas pequeño que el de las células eucariotas 
superiores (70s en lugar de 80s) 
• Muchos antibióticos efectivos interactúan de manera específica con las 
proteínas y con los ARN de los ribosomas de procariotas. 
• Se inhibe la sintesis de proteinas y esto resulta en la muerte de la bacteria. 
ANTIBIOTICOS 
• Inhibición de la síntesis proteica. 
• La mayor parte de los inhibidores de la síntesis proteica reaccionan 
con el complejo ribosoma-mRNA. 
• Antibióticos que inhiben la síntesis proteica: 
AMINOGLICÓSIDOS 
Actúan uniéndose específicamente y de forma irreversible a un receptor 
proteico de la subunidad 30S de los ribosomas. 
 
ESTA CLASE DE ANTIBIOTICOS 
no interactúan con los componentes de las partículas ribosómicas de 
eucariotas y, por lo tanto, no son tóxicos para estos. 
1. La tetraciclina 
las tetraciclinas actúan fijándose a la subunidad 30s del ribosoma impidiendo 
el acceso de los aminoacil-t-ARNs que no pueden unirse a la proteína en 
crecimiento. En consecuencia, la síntesis de proteínas se detiene, ocasionando 
la muerte celular de la bacteria. 
2. La cloromicetina y macrólidos 
Se unen a la subunidad ribosomal 50S, específicamente a la molécula de 
ARNr 23S, inhibiendo la translocación del aminoacil ARNt. 
3. La puromicina 
Es un antibiótico aminonucleósido producido por Streptomyces alboniger. 
Es un análogo estructural del tirosinil-ARNt. Ocasiona la liberación 
prematura del poli péptido.

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