Descifrando la Síntesis Proteica: El Proceso Molecular de la Traducción Genética

Mecanismo de Traducción

Es el proceso por el cual la secuencia de nucleótidos del ARN mensajero (ARNm) determina la estructura primaria de una proteína. El ribosoma, compuesto por ARN ribosómico (ARNr) y proteínas, es el lugar donde se lleva a cabo la síntesis proteica.

La información genética se encuentra codificada en el ARNm, mientras que los aminoácidos son transportados al ribosoma unidos al ARN de transferencia (ARNt).

Componentes Esenciales para la Traducción

Para que este proceso se lleve a cabo, son necesarios tres tipos de ARN:

• ARNm (ARN mensajero): Contiene la secuencia de codones.
• ARNt (ARN de transferencia): Transporta los aminoácidos.
• ARNr (ARN ribosómico): Componente estructural y catalítico del ribosoma.

ARN de Transferencia (ARNt)

La función principal del ARNt es asegurar que cada aminoácido incorporado a una proteína corresponda a un codón determinado del ARNm.

• El ARNt posee un anticodón en un extremo.
• En el otro extremo (el sitio de unión), se une el aminoácido correspondiente.

El aminoácido que corresponde al anticodón es unido al ARNt por enzimas conocidas como aminoacil-ARNt sintetasas en el extremo 3'. Cuando el ARNt lleva unido su correspondiente aminoácido, se dice que está cargado.

Fase 1: Iniciación de la Síntesis Proteica

La síntesis de cada proteína comienza con el aminoácido de inicio. Antes de que la proteína sea funcional, este aminoácido es generalmente modificado o eliminado.

Diferencias en el Aminoácido de Inicio

• En procariotas (ej. E. coli): El aminoácido es la N-formilmetionina.
• En eucariotas: El aminoácido es la metionina.

Iniciación en Procariotas

En procariotas, las subunidades del ribosoma (30S y 50S) se encuentran disociadas. Para comenzar la traducción, se forma un complejo de iniciación que consta de:

1. La subunidad 30S.
2. Un ARNm.
3. El ARNt de la N-formilmetionina cargado.
4. Tres factores de iniciación (IF1, IF2 e IF3).

Rol de los Factores de Iniciación (IF)

• IF3: Se une a la subunidad ribosómica 30S, permitiendo que esta se una al ARNm.
• IF2: Forma un complejo con el ARNt de la N-formilmetionina cargado y una molécula de GTP. Este complejo proporciona el ARNt de iniciación al ribosoma.
• IF1: Ayuda a los otros dos factores a unirse a la subunidad 30S y a estabilizar el complejo de iniciación.

Formación del Ribosoma Completo

El proceso final de la formación del complejo de iniciación es la reunión de todos sus componentes. La hidrólisis de GTP a GDP más fosfato inorgánico (Pi) produce la unión del complejo de iniciación con la subunidad ribosómica 50S para formar el ribosoma completo, seguida de la liberación de los factores de inicio y del GDP.

Iniciación en Eucariotas

En los eucariotas, el proceso de iniciación es significativamente más complejo. Están implicados aproximadamente 11 factores de inicio (eIF), entre los que se incluyen:

• Nueve factores de inicio eucariotas (eIF).
• Dos proteínas (CBP1 y CBP2) que se unen a la caperuza en el extremo 5' del ARNm.