Biologia-celula-154

Vista previa del material en texto

BIOLOGÍA CELULAR140
cleótidos, determina una cadena polipeptídica diferen-
te, ya que cada secuencia de tres bases, denominada
codón, indica qué aminoácido se incorporará a la cade-
na polipeptídica en formación. La secuencia total de la
cadena polipeptídica está determinada por la secuencia
de codones. En la Tabla 4.1 se indican los codones del
mRNA para cada uno de los aminoácidos. 
Como en las proteínas hay 20 aminoácidos diferen-
tes, y en el RNA hay cuatro nucleótidos diferentes, para
conseguir codificar los 20 aminoácidos no basta con có-
digos de dos nucleótidos, pues las diferentes parejas
que se pueden formar con cuatro nucleótidos son sólo
16 (42). En cambio, con tríos de nucleótidos se pueden
formar 64 (43) codones diferentes, que resultan suficien-
tes. El que haya más codones que aminoácidos se
explica porque hay tres codones mudos (no llaman a
ningún aminoácido) y porque un mismo aminoácido pue-
de ser codificado por varios codones (para los codones
que empiezan por AC, CC, CG, CU, GC, GG, GU y UC no
importa cuál sea la tercera base) (Tabla 4.1). 
EL tRNA
Cada aminoácido que se incorpora a la cadena proteica
en formación es suministrado al ribosoma mediante su
tRNA específico. Estos tRNA son de 4 S y constan de 70-90
nucleótidos. Tradicionalmente se han descrito los tRNA
en forma de trébol, pero esta configuración sufre ulterio-
res plegamientos adquiriendo una estructura terciaria en
forma de L. Todos los tRNA comienzan siempre, en su
extremo 3’, por los nucleótidos A-C-C; en esta A se fija el
aminoácido. El recorrido de los tRNA forma tres lazos y
finaliza en el nucleótido G junto al punto donde comenzó
(Fig. 4.5). En el lazo más distal al punto de inicio se en-
cuentran tres bases, dirigidas hacia afuera, denominadas
anticodón, ya que han de ser complementarias del co-
rrespondiente codón del mRNA por el que esté pasando
en ese momento el ribosoma, para que el tRNA con su
aminoácido se acople al ribosoma y se libere el aminoá-
cido que se incorpora a la cadena polipeptídica en forma-
ción. Otro de los lazos del tRNA se denomina lazo T por-
que contiene la base T (ribotimina) en la secuencia
G-T-Ψ-C-G. La base Ψ (pseudoU) es una U metilada. Este
lazo reconoce al ribosoma. El tercer lazo se denomina la-
zo D porque contiene dos bases D (deshidroxiuridina) y
reconoce la enzima aminoacil-tRNA sintetasa, que activa
la unión del aminoácido concreto con ese tRNA, por lo
que este lazo también se denomina centro A. La A signifi-
ca aquí activo, y no adenina, y tampoco tiene que ver es-
te centro activo con el lugar A del ribosoma, del que se
tratará a continuación.
El hecho de que varios codones codifiquen un mis-
mo aminoácido implica que hay varios tRNA (que difie-
ren al menos en el anticodón) para un mismo amino-
ácido. Habría que suponer, en principio, que si hay 
61 codones que codifican aminoácidos debería haber 
61 tRNA diferentes. En realidad, no hay tantos tRNA co-
mo codones; de hecho, hay 48 tRNA diferentes, de
acuerdo con su anticodón. La explicación radica en que
algunos anticodones pueden aparearse con varios co-
dones que difieren entre sí en la tercera base; es decir,
incorporación de cada aminoácido). Como cada triplete
de nucleótidos mide 1 nm de longitud, para sintetizar los
150 aminoácidos se necesitarán 150 nm de mRNA. Sobre
el mRNA se disponen todos los ribosomas posibles de-
jando una distancia entre cada dos ribosomas (entre sus
centros) de unos 34 nm. De este modo, el polisoma que
sintetiza el polipéptido de 150 aminoácidos consta de
unos cinco ribosomas. Esta proporción se mantiene para
cualquier proteína; así, para sintetizar una proteína de
300 aminoácidos haría falta un mRNA de 300 nm, sobre
el que se acomodarían unos 10 ribosomas. 
Para la síntesis de proteínas los ribosomas recorren
el mRNA de un extremo a otro en el sentido 5’ ⇒ 3’. Por
cada tres nucleótidos recorridos incorporan un amino-
ácido a la cadena de proteína que están sintetizando,
aminoácidos que les proporcionan los tRNA. Cuando
han completado el recorrido, los ribosomas se liberan
del mRNA y sueltan la proteína ya terminada. Mientras
se esté sintetizando proteína, por cada ribosoma que
abandona el polisoma en el extremo final, otro se incor-
pora en el inicial, de modo que el polisoma mantiene
una apariencia estable aunque sus ribosomas cambien.
En la síntesis proteica se requiere la unión de una 
subunidad mayor y otra menor, pero no es necesario
que sean siempre las mismas. Estas uniones ocurren al
azar. Ciertas proteínas ribosómicas son necesarias para
la unión de la subunidad pequeña a la mayor (proteínas
estructurales); otras son necesarias para la síntesis pro-
teica (proteínas funcionales).
Se ha conseguido sintetizar proteínas uniendo la
subunidad mayor ribosómica de un individuo con la sub-
unidad menor de otro individuo diferente de la misma
especie. También se ha logrado esta síntesis uniendo
las subunidades de especies afines, como la subunidad
de 50 S del Bacillus subtilis con la de 30 S de Escheri-
chia coli, aunque, en este caso, el rendimiento era mu-
cho menor. La unión de ribosomas de una especie con
el citosol de otra especie sólo se traduce en síntesis pro-
teica cuando ambas especies son muy afines. 
RECAMBIO DE LOS RIBOSOMAS
Las células con gran cantidad de ribosomas, como las
células acinares del páncreas, presentan nucléolo duran-
te toda su vida. Si los ribosomas no se gastaran, no ha-
bría necesidad de seguirlos fabricando. Además, estas
células van perdiendo la basofilia cuando llevan mucho
tiempo sintetizando proteína. Estos dos hechos parecen
indicar que la existencia de los ribosomas tiene una du-
ración limitada, aunque esta duración no se conoce. La
destrucción de los ribosomas parece ocurrir al azar y no
depende, por tanto, de su antigüedad.
SÍNTESIS DE PROTEÍNAS
EL CÓDIGO GENÉTICO
El DNA de los diferentes genes se transcribe en cade-
nas de RNA complementarias que forman los diferentes
mRNA. Cada uno de ellos, según su secuencia de nu-
04 PANIAGUA BIOLOGIA 3 04 29/11/06 12:57 Página 140