Elongación y Terminación en la Síntesis de Proteínas: Proceso Detallado

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Resumen

Este documento explica las dos últimas fases de la síntesis de proteínas. En la elongación, el ribosoma añade aminoácidos a la cadena mediante el ARNt, la formación del enlace peptídico y la translocación. En la terminación, los factores de liberación reconocen los codones de parada y se libera la proteína. También describe el uso de los polirribosomas.

Puntos clave

  • En la elongación, el aminoacil-ARNt solo se une al sitio A si su anticodón es complementario del codón del ARNm. Esta unión requiere hidrólisis de GTP y factores de elongación.
  • La enzima peptidiltransferasa, situada en la subunidad mayor del ribosoma, forma el enlace peptídico entre los dos aminoácidos.
  • En la translocación, el ribosoma avanza sobre el ARNm en sentido 5' → 3' y el dipéptido pasa al sitio P.
  • Los codones de terminación son UAA, UAG y UGA, para los que no hay ARNt con anticodón complementario.
  • Los factores de liberación R1F (UAA y UAG) y R2F (UAA y UGA) hacen que la cadena se libere. Para ello se necesita GTP.
  • Al terminar se liberan la cadena proteica, las dos subunidades ribosómicas y el ARNm.
  • Varios ribosomas pueden leer a la vez el mismo ARNm, formando polirribosomas o polisomas, lo que aumenta la eficacia de la síntesis.

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Elongación y Terminación en la Síntesis de Proteínas

Elongación

En esta etapa, se sintetiza la cadena peptídica mediante la unión de los sucesivos aminoácidos que se van situando en el ribosoma, transportados por el ARNt. Para ello, es necesario el desplazamiento del ribosoma a lo largo de la cadena de ARNm.

En este proceso se pueden diferenciar 3 etapas:

  1. Unión de un aminoacil-ARNt al Sitio A: Esto solo es posible si el anticodón del ARNt es complementario del codón del ARNm que se encuentra allí. En esta fase se precisa la hidrólisis del GTP para proporcionar la energía necesaria y dos factores proteicos de elongación.

  2. Formación del enlace peptídico: Una vez anclados los dos aminoacil-ARNt, uno en el sitio P y otro en el sitio A, se produce la unión entre los dos aminoácidos gracias a la enzima peptidiltransferasa, localizada en la subunidad mayor del ribosoma.

    Al unirse el primer aminoácido al segundo, se desprende su ARNt, el cual se libera del ribosoma. Se forma así un dipéptido que permanece unido al segundo ARNt, el cual se localiza en el sitio A.

  3. Translocación del dipéptido al sitio P: Se produce el desplazamiento del ribosoma sobre el ARNm en sentido 5' → 3'. Así, el segundo codón con el ARNt fijado sobre él pasa al sitio P, quedando libre el sitio A que es ocupado por el tercer codón del ARNm. Sobre este se fija un nuevo aminoacil – ARNt, con la participación de otro factor de elongación. Se forma un nuevo enlace peptídico entre este aminoácido y el dipéptido; el proceso se vuelve a repetir.

Terminación

Existen 3 codones de terminación (UAA, UAG y UGA) en el ARNm para los que no hay ARNt con los correspondientes anticodones, por lo que no se coloca ningún aminoacil-ARNt en el Sitio A y la cadena polipeptídica se acaba.

En esta fase intervienen los factores de liberación:

  • R1F → UAA y UAG
  • R2F → UAA y UGA

Al situarse en el sitio A, estos factores hacen que la enzima peptidiltransferasa libere el péptido del ARNt al que está unido, al hacer que reaccione el grupo carboxilo del último aminoácido con agua. Se necesita GTP.

Como consecuencia de este proceso se liberan:

  • La cadena proteica que conforme se ha ido sintetizando, ha adquirido su estructura secundaria y terciaria.
  • Las dos subunidades ribosómicas separadas.
  • El ARNm, que puede volver a ser utilizado, aunque por lo general es destruido inmediatamente e incluso, en ocasiones, se degrada según es “leído” por los ribosomas.

La alta velocidad de síntesis proteica da idea de la gran eficacia.

Las cadenas de ARNm suelen ser “leídas” por más de un ribosoma simultáneamente (polirribosomas o polisomas), lo cual permite una mayor efectividad y un ahorro de tiempo considerable en la síntesis de muchas copias de la misma proteína.

Los elementos son: ribosoma, ARNm, ARNt, codón, factores de iniciación.

Preguntas frecuentes

¿Qué son los codones de terminación?

Son UAA, UAG y UGA. Como no hay ARNt con anticodones complementarios, no se coloca ningún aminoacil-ARNt en el sitio A y la cadena polipeptídica se acaba.

¿Qué es un polirribosoma?

Es un grupo de ribosomas que leen a la vez una misma cadena de ARNm. Así se sintetizan muchas copias de la misma proteína en menos tiempo.

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Test

1. ¿Qué enzima forma el enlace peptídico durante la elongación?
2. ¿Qué condición debe cumplir un aminoacil-ARNt para unirse al sitio A?
3. ¿Qué codones de terminación existen?
4. ¿Qué factor de liberación reconoce UAA y UGA?
5. ¿En qué sentido se desplaza el ribosoma sobre el ARNm?
6. ¿Qué se libera al final de la terminación?
7. ¿Qué son los polisomas?

Preguntas generadas con IA a partir del documento: comprueba las respuestas con el texto.