Funcionamiento del complejo eIF4 en el inicio de la traducción eucariota

Resumen

El texto explica cómo el factor eIF4 reconoce el mRNA eucariota y prepara su extremo 5' para la traducción. Describe las funciones de sus subunidades eIF4E, eIF4A y eIF4G, el escaneo del ribosoma hasta el codón AUG en la secuencia Kozak y las excepciones de las secuencias IRES. Un estudiante aprenderá el papel de cada componente en la formación del complejo de inicio.

Puntos clave

eIF4E reconoce y se une a la estructura CAP del extremo 5' del mRNA.
eIF4A tiene actividad helicasa y elimina estructuras secundarias que dificultan el reconocimiento del codón de inicio, usando energía de la hidrólisis del ATP.
eIF4G actúa como puente entre los extremos 5' y 3' del mRNA y facilita el rastreo del codón de inicio.
El ribosoma escanea el mRNA desde el extremo 5' hasta encontrar el AUG, generalmente dentro de los primeros 100 nucleótidos, en el contexto de la secuencia Kozak (ACCAUGG).
En las secuencias IRES el codón de inicio se encuentra mucho más internamente y el complejo de inicio se forma de una manera diferente.

Ponte a prueba

Reconocimiento del mRNA y el Rol del Complejo eIF4

3º. Para reconocer el mRNA que debe ser traducido, es necesaria la intervención de un factor multiproteico con gran relevancia en la formación del complejo de inicio. Se trata del factor eIF4 que, a su vez, está constituido por:

eIF4E: reconoce y se une al extremo 5’ del mRNA, en concreto a la estructura CAP.
eIF4A: posee actividad helicasa y su función es eliminar las posibles estructuras secundarias que estén presentes en el extremo 5’ y que dificulten el reconocimiento del codón de inicio. Utiliza energía procedente de la hidrólisis del ATP (se trata de un gasto indeterminado, ya que depende de las estructuras secundarias o superenrollamientos que aparezcan en el mensajero que va a ser traducido).
eIF4G: facilita el rastreo del codón de inicio y actúa como puente de unión del extremo 5’ y 3’.

El Proceso de Escaneo y la Secuencia Kozak

Cuando el mRNA llega al ribosoma, este se escanea a partir de 5’ hasta encontrar el AUG (codón de inicio). Se suele encontrar entre los 100 primeros nucleótidos, concretamente en el contexto de una secuencia conservada llamada Kozak (5’….ACCAUGG…..3’).

Excepciones en el Inicio: Secuencias IRES

Existen excepciones en las que el codón de inicio aparece en secuencias mucho más internas del mRNA (1000 nucleótidos por detrás de 5’). Aparece en secuencias IRES (secuencias internas de entrada al ribosoma). Cuando el codón de inicio se encuentra en una de estas secuencias, se forma el complejo de inicio de una forma diferente (no conocida) que posiblemente facilita el posicionamiento de AUG en el sitio P del ribosoma.

Estructura y Conectividad del Factor eIF4G

El factor eIF4G posee un dominio de unión gracias al cual puede formar un puente entre los extremos 3’ y 5’ del mensajero. Además, interacciona con eIF3, que se encuentra unido a la subunidad pequeña del ribosoma. Se puede asociar con la cola de poli-A del extremo 3’ y posee otro dominio de unión para el factor eIF4E.

Esto tiene repercusiones en cuanto a la eficiencia de la síntesis proteica y al rastreo de AUG: el marco de lectura abierto (Open Reading Frame) es el fragmento o secuencia del mensajero que va a ser traducida.

Cuando el codón de inicio se posiciona en el sitio P del ribosoma, se establecen interacciones con el anticodón, que requieren un gasto

Preguntas frecuentes

¿Qué función tiene el factor eIF4E en la traducción?

eIF4E reconoce y se une al extremo 5' del mRNA, en concreto a la estructura CAP. Es el primer paso para reconocer el mensajero que debe traducirse.

¿Qué es la secuencia Kozak?

Es una secuencia conservada (5'...ACCAUGG...3') en la que suele encontrarse el codón de inicio AUG. Su contexto ayuda al ribosoma a identificar dónde comenzar la traducción.

¿Qué son las secuencias IRES?

Son secuencias internas de entrada al ribosoma, donde el codón de inicio aparece lejos del extremo 5'. En ellas el complejo de inicio se forma de una manera distinta a la habitual.