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la primera base del extremo 5’ y el triplete de iniciación exis- te una secuencia más o menos larga denominada secuencia líder, que no se traduce, por lo que es también conocida como secuencia 5’ no traducida (5’UTR), pero que es impor- tante para que el ARNm interaccione con la maquinaria de síntesis de las proteínas. De igual manera, entre el triplete de terminación y la última base del extremo 3’ existe otra secuencia no traducida (3’UTR), y en el caso de los mensa- jeros eucarióticos esta secuencia 3’ terminal se prolonga con la denominada cola de poli (A)n (donde n puede ser superior a 200), que tiene gran importancia en cuanto a la estabilidad metabólica del ARNm. El código genético es universal, es decir, funciona por igual en todos los sistemas biológicos, de modo que es el mismo para los virus, las bacterias y las células eucarióticas. Sin embargo, se ha constatado la existencia de algunas excepciones, referentes al uso de unos pocos codones, en mitocondrias, cloroplastos y en ciertos protozoos (Recuadro 21-1). 21.3 PROCESO DE BIOSÍNTESIS DE LAS PROTEÍNAS EN LOS PROCARIOTAS El proceso de biosíntesis de las proteínas requiere la presen- cia de los 20 aminoácidos proteicos y un aporte de energía, ya que la formación de los enlaces peptídicos entre los dife- rentes aminoácidos es un proceso endergónico. Los aminoá- cidos que van a reaccionar para formar la secuencia polipep- tídica no lo hacen directamente, sino bajo la forma de especies activadas de mayor reactividad, formadas con la participación de la hidrólisis de moléculas de ATP. Además, el proceso de formación de los enlaces peptídicos requiere la participación de los ribosomas, que van a catalizar la forma- ción de las uniones entre aminoácidos, con el concurso de otras proteínas extrarribosomales, y del ARNm, que va a determinar el orden en que los diferentes aminoácidos acti- vados van a ir reaccionando de manera secuencial para for- mar una determinada cadena polipeptídica. La maquinaria biosintética es pues compleja, necesitando el concurso de 364 | La información genét ica Recuadro 21-1. RECODIFICACIÓN TRADUCCIONAL La secuencia de la cadena polipeptídica que se sintetiza en los ribosomas, mediante la lectura de un ARNm, refle- ja la ordenación de los diferentes codo- nes dentro de la secuencia codificante del mismo. Sin embargo, en determina- dos casos, se han apreciado ligeras dife- rencias entre las mismas, como conse- cuencia de lo que podría denominarse recodificación traduccional. Una de las causas de este fenómeno está relacionada con ciertas excepciones referentes a la universalidad del código genético. Así, por ejemplo, en el pató- geno humano Candida albicans, el codón CUG codifica serina, mientras que en la gran mayoría de los organis- mos codifica leucina. El código genéti- co utilizado por las mitocondrias tam- bién muestra una serie de desviaciones, en relación con el código estándar: los codones para arginina AGA y AGG en la mitocondria de determinadas espe- cies significan codones de terminación; el codón de terminación UGA se tradu- ce como codificante de triptofano y el AUA, que en el código nuclear corres- ponde a isoleucina, es interpretado en la mitocondria de mamíferos como metio- nina. Se desconocen las causas que han generado estas diferencias, así como la significación biológica que puedan tener. Otro ejemplo lo constituye la pre- sencia del aminoácido selenocisteína en determinadas enzimas. Este aminoáci- do, en el que el azufre de la cisteína se ha sustituido por selenio, no se genera por modificación postraduccional de un residuo aminoacídico presente en la cadena polipeptídica, sino que se incor- pora en la síntesis de ésta a través de un aminoacil-ARNt específico capaz de aparearse con el codón de terminación AUG de ciertos ARNm. El ARNt de selenocisteína (ARNtsc) es reconocido por la seril-ARNt sintetasa dando lugar a la formación de seril-ARNtsc, com- puesto que por modificación enzimática se transforma en selenocisteinil-ARNtsc. Este aminoacil-ARNt es capaz de entrar en el sitio A del ribosoma y aparearse con el triplete AUG solamente en pre- sencia de un factor extrarribosomal específico que requiere GTP, cuando en la zona 3’ contigua al triplete de termi- nación existe una secuencia específica, incorporándose el residuo selenocistei- nilo a la cadena polipeptídica creciente. En determinadas moléculas de ARNm y como consecuencia de la existencia de estructuras secundarias concretas en el entorno de un triplete de terminación, éste puede ser ignorado debido a un corrimiento en la pauta de lectura en el entorno de dicho triplete, lo que da lugar a un desplazamiento de un nucleótido de dicha pauta (frames- hifting) y a la extensión de la cadena polipeptídica más allá del punto teórico de terminación. Este fenómeno ha sido observado en retrovirus y en determina- dos ARNm de mamíferos, como el de la antizima, proteína inhibidora de la ornitina descarboxilasa, enzima limi- tante de la síntesis de las poliaminas. Niveles elevados de estos policationes ejercen un control negativo de la enzi- ma, pero no a través de un mecanismo de retroinhibición, sino estimulando la traducción de la antizima, por medio de un proceso de frameshifting de la lectu- ra de su ARNm. 21 Capitulo 21 8/4/05 11:36 Página 364 BIOQUÍMICA Y BIOLOGÍA MOLECULAR (...) CONTENIDO PARTE II: BIOLOGÍA Y PATOLOGÍA MOLECULAR SECCIÓN IV LA INFORMACIÓN GENÉTICA 21 BIOSÍNTESIS DE LAS PROTEÍNAS: TRADUCCIÓN 21.3 PROCESO DE BIOSÍNTESIS DE LAS (...)
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