Los tres pasos de la traducción
La traducción es el segundo paso del dogma central que describe cómo el código genético se convierte en aminoácidos. Hemos hablado sobre cómo los códigos de ARNm son reconocidos por el ARNt y cómo los aminoácidos están unidos por enlaces peptídicos. Una cadena de aminoácidos también se llama polipéptido. Los polipéptidos se ensamblan dentro de los ribosomas, que son pequeños orgánulos en el RE rugoso de una célula.
Ahora que estamos aprendiendo más sobre la mecánica de la traducción, tendremos que empezar a armar las piezas. Ya entendemos el papel del ribosoma y los aminoácidos en el proceso de traducción, pero ¿cómo ocurre realmente el ensamblaje de polipéptidos? Hay tres pasos importantes en el proceso de traducción.
Hay un paso inicial, llamado iniciación , un paso intermedio, llamado alargamiento , y un paso final, llamado terminación . Estas tres palabras pueden sonarle familiares. Los mismos términos se utilizan en la transcripción para describir los pasos involucrados en la fabricación de la cadena de ARNm. Pero, aquí en la traducción, estamos haciendo una hebra polipeptídica. En cualquier caso, estamos haciendo una molécula larga a partir de una cadena de subunidades más pequeñas. Entonces, ya sea que nos refiramos a la transcripción o la traducción, los tres términos describen con precisión la mecánica del proceso. Repasemos cada paso, uno a la vez.
Iniciación
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Empezaremos por la iniciación . Durante la iniciación, el ARNm, el ARNt y el primer aminoácido se unen en el ribosoma. La hebra de ARNm permanece continua, pero el verdadero punto de inicio es el codón de inicio, AUG. Recuerde que el codón de inicio es el conjunto de tres nucleótidos que inicia la secuencia codificada de un gen. Recuerde también que el codón de inicio especifica el aminoácido metionina. Entonces, la metionina es el nombre del aminoácido que se introduce primero en el ribosoma.
¿Y cómo llegó la metionina al ribosoma? Adhiriéndose al ARNt que contiene el anticodón correcto. El anticodón de AUG es UAC. Lo sabemos por las reglas del emparejamiento de bases complementarias . El tRNA con el anticodón UAC coincidirá automáticamente con el codón AUG, llevando la metionina para el viaje. Entonces, ahí lo tiene: el ARNm está unido al ARNt y el ARNt está unido a la metionina. Eso es iniciación.
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Alargamiento
El siguiente paso constituye la mayor parte de la traducción. Se llama alargamiento y es la adición de aminoácidos mediante la formación de enlaces peptídicos. El alargamiento es exactamente lo que parece: una cadena de aminoácidos crece más y más a medida que se agregan más aminoácidos. Esto eventualmente creará el polipéptido.
Ahora que hemos comenzado con el codón de inicio, el ARNm se desplaza un poco a través del ribosoma para que el siguiente codón esté disponible. Digamos que el siguiente codón es UAU. Entonces, ahora necesitamos un ARNt que tenga el anticodón correspondiente, AUA. ¡Oh mira! Aquí hay un ARNt con el anticodón correcto y trae una tirosina. La tirosina es el aminoácido especificado por el codón UAU. El tRNA se adhiere al mRNA en el ribosoma y alinea la tirosina justo al lado de la metionina en espera. Se forma un enlace peptídico entre los dos aminoácidos.
Luego, el primer ARNt deja atrás a todos los demás y se va flotando en busca de más trabajo que hacer. ¡Pobre metionina! ¡Ahora está flotando como una cometa solitaria en el viento! Ese ARNt dejó a la metionina colgando de un solo ancla: su enlace peptídico con la tirosina. La tirosina todavía está unida a su propio ARNt, que, a su vez, se adhiere al ARNm dentro del ribosoma. Ya podemos ver los comienzos de un polipéptido que se alarga hacia afuera.
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¿Deberíamos recorrer ese proceso una vez más? Dejemos todo tal como lo tenemos aquí y sigamos añadiendo nuestro tercer aminoácido. El ARNm cambia de nuevo y ahora el tercer codón está listo para una coincidencia. ¿Qué es ese codón? CAC. Aquí viene un ARNt con el anticodón correspondiente, GUG. También nos trajo una histidina, ya que el CAC codifica para histidina. El anticodón del ARNt coincide con el codón del ARNm, lo que coloca a la histidina en la posición perfecta para formar un enlace peptídico con la tirosina.
Entonces, ahora tenemos metionina, tirosina e histidina, todas conectadas. Ya no necesitaremos el tRNA de tirosina, de modo que el tRNA se desprenda y se aleje flotando, tal como lo hizo el primero al principio. Ahora tenemos una cometa aún más larga; la metionina y la tirosina se mueven a la deriva con solo sus enlaces peptídicos para mantenerlas pegadas al ribosoma.
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Pero, la histidina todavía está conectada a su propio ARNt, y permanecerá así hasta que tenga el próximo aminoácido al que adherirse. Puede ver cómo esta cadena de aminoácidos se alarga a medida que se traduce cada nuevo codón. El proceso de adición y la formación de enlaces peptídicos continúa una y otra vez hasta que la cadena tiene aproximadamente cien aminoácidos de longitud.
Terminación
La cadena finalmente termina cuando un codón de parada se mueve hacia el ribosoma. Este es el paso final de la traducción, llamado terminación . La terminación comienza con la llegada de uno de los tres codones de parada: UAA, UAG o UGA. Cuando cualquiera de estos ingresa al ribosoma, el último aminoácido corta su anclaje al último ARNt. Ya no se necesitan el ARNt y el ribosoma. El gen se ha traducido con éxito y ahora tenemos un polipéptido completo.
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El polipéptido finalmente está libre, ¡libre para desplazarse felizmente por todo el citoplasma, sin ataduras por enlaces covalentes! Este paso final, la terminación, es el final de la síntesis de polipéptidos, señalado por un codón de parada que ingresa al ribosoma.
Entonces, ¿eso significa que finalmente hemos construido una proteína? Bueno, no, pero hemos construido un polipéptido. A menudo, se necesita más de un polipéptido para construir una proteína. Recuerde que la síntesis de proteínas es un proceso separado de la traducción. Entonces, solo porque haya creado un polipéptido no significa que haya creado una proteína.
Resumen de la lección
Ahora que hemos trabajado con todos los detalles de la traducción, podemos darle una definición más específica. Podemos decir que: la traducción es la síntesis de un polipéptido utilizando el código genético que se encuentra en el ARNm. Todavía encaja en nuestro primer esbozo del dogma central. La traducción es el mecanismo por el cual la información del ARN se transforma en una proteína. En esta lección, aprendimos los tres pasos de la traducción. Regresemos y asegurémonos de tenerlos todos bien y claros.
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El inicio de la traducción ocurre cuando el ARNm, el ARNt y un aminoácido se encuentran dentro del ribosoma. Una vez que ha comenzado la traducción, continúa por la línea a medida que el ARNm se desplaza a lo largo del ribosoma. Cada nuevo codón coincide con un nuevo anticodón de ARNt, lo que aporta un nuevo aminoácido para alargar la cadena. Durante el alargamiento , los aminoácidos se agregan continuamente a la línea, formando una cadena larga unida por enlaces peptídicos.
Una vez que un codón de parada llega al ribosoma, la traducción se detiene o termina. En la terminación , el polipéptido se libera del ribosoma y los ARNt dejan de introducir los aminoácidos. Todos los componentes se separan entre sí y se realiza la traducción. El resultado es un nuevo polipéptido flotante.
Resultado de aprendizaje
Después de este video, podrá describir cada uno de los tres pasos de la traducción: inicio, alargamiento y terminación.
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