Traducción: Síntesis de Proteínas

A. Concepto

La traducción consiste en la unión de los aminoácidos mediante enlaces peptídicos.

B. Código Genético

Es la correspondencia que existe entre la secuencia de nucleótidos del ARNm y la secuencia de aminoácidos de las proteínas; esto permite la traducción del mensaje genético. Existen 64 combinaciones posibles y sobran tríos para los 20 aminoácidos. Se denominan codones a cada triplete de bases del ARNm que codifica un aminoácido, y un mismo aminoácido puede estar codificado por varios tripletes denominados tripletes sinónimos. Existen tripletes que codifican la terminación de la síntesis de la cadena.

C. Características del Código Genético

• Es altamente específico: Pues cada codón codifica un solo aminoácido.
• Es degenerado: Porque varios codones codifican a un mismo aminoácido. Casi todos tienen en común las dos primeras bases.
• No presenta solapamiento ni discontinuidades: Se lee en sentido 5´→3´.
• Es universal: Tiene el mismo significado en todas las células y, gracias a ello, es posible introducir genes de una especie en otra y conseguir producir organismos transgénicos.

D. Activación de los Aminoácidos

Consiste en la unión de un aminoácido con un ARNt que le corresponde. Interviene la enzima aminoacil-ARNt-sintetasa para dar un complejo aminoacil-ARNt y dicha reacción requiere energía del ATP. La unión se realiza entre el grupo carboxilo del aminoácido y el grupo -OH del extremo 3´ del ARNt.

E. Fases de la Traducción

La traducción consiste en que los ARNt unidos a sus aminoácidos van enfrentando sus anticodones a los complementarios del ARNm que se encuentra unido a los ribosomas; así, los aminoácidos pueden ir enlazándose unos con otros por enlaces peptídicos en el orden que marca la sucesión de los tripletes del ARNm. Tiene varias etapas:

Iniciación

Son necesarios varios factores de iniciación. La síntesis se inicia cuando la subunidad pequeña del ribosoma y el ARNm se unen cerca del codón AUG, que es el codón iniciador. Después se asocia un aminoacil-ARNt cuyo anticodón es UAC, por lo que el primer aminoácido de una proteína va a ser siempre el mismo. Por último, se produce el acoplamiento de la subunidad mayor del ribosoma consumiendo energía aportada por el GTP; así se forma el complejo de iniciación. La porción de ARNm cubierta por el ribosoma corresponde a 6 nucleótidos, es decir, a dos codones: el primero denominado sitio P y el segundo sitio A.

Elongación

Se sintetiza la cadena peptídica por unión de sucesivos aminoácidos que se van situando en el ribosoma transportados por los correspondientes ARNt. También intervienen factores de elongación. Se distinguen 3 etapas:

• Unión del aminoacil-ARNt al sitio A: El anticodón del ARNt debe ser complementario del codón del ARNm que se encuentra allí. Se necesita energía.
• Formación del enlace peptídico: Entre el aminoácido que ocupa el sitio P y el que ha ocupado el sitio A. La reacción está catalizada por la peptidil-transferasa. No se requiere energía.
• Translocación: El ribosoma se desplaza sobre el ARNm en sentido 5´→3´ quedando libre el sitio A, que es ocupado por un nuevo codón de ARNm, pudiéndose repetir de nuevo el ciclo de elongación. Intervienen factores de elongación y GTP.

Terminación

Cuando llega al sitio A alguno de los codones de terminación, no se une ningún ARNt pues no existe ninguno que posea los anticodones correspondientes. En su lugar se coloca un factor de liberación que permite que la enzima peptidil-transferasa catalice la reacción de hidrólisis del péptido del ARNt al que está unido. Se utiliza energía que procede del GTP. La proteína ya formada abandona el ribosoma, que se disocia en sus dos subunidades. El ARNm puede seguir siendo leído por otros ribosomas, en cuyo caso se formarían polisomas.

F. Traducción en Células Eucariotas

Las principales diferencias con las procariotas son:

• Entre el lugar de transcripción y traducción existe una separación.
• Los ARNm son más estables y son monocistrónicos.
• El extremo 5´ de los ARNm tiene metil-guanosina.
• Los ribosomas tienen distintos coeficientes de sedimentación.
• El primer ARNt lleva unido metionina.
• Difieren los factores de iniciación, elongación y terminación.

Mutaciones

Se dividen según el tamaño del fragmento de ADN afectado:

A. Mutaciones Genómicas

Alteración del número de cromosomas. Tenemos individuos triploides, tetraploides, etc. En el ser humano suelen ser incompatibles con la vida o producir graves síntomas.

B. Mutaciones Cromosómicas

Afectan a la estructura de los cromosomas y son casi incompatibles con la vida. Tipos:

• Deleción: Pérdida de un segmento cromosómico.
• Duplicación: Un segmento cromosómico se duplica y aparecen una o más copias de él.
• Inversión: Es el cambio de sentido de un segmento cromosómico.
• Translocación: Un fragmento cromosómico se traslada a otro lugar del mismo cromosoma o de otro distinto.

C. Mutaciones Génicas

Producen un cambio en la estructura del ADN. Se distinguen:

• Sustitución: De una base por otra distinta.
• Pérdida e inserción de bases: Son más graves porque cambian todos los tripletes y el sentido del código genético.
• Transposiciones: Cambios de lugar de algunas bases.

La mayoría de las mutaciones genéticas son neutrales o perjudiciales, pero hay casos en que producen una mejora adaptativa de la especie.

Mutágenos

Es un agente físico o químico que altera o cambia la información genética de un organismo. Ejemplos:

• Agentes físicos: Rayos X, rayos gamma, rayos alfa, rayos beta, luz ultravioleta, etc.
• Agentes químicos: Gas mostaza, agua oxigenada, pesticidas, productos industriales, nicotina y algunos fármacos y drogas.

Algunos mutágenos destacan por su empleo:

• Ciclamato: Edulcorante.
• Sacarina.
• EDTA: Conservación de alimentos que contienen grasas y aceites como mayonesa y margarina.
• Nitritos y ácido nitroso: Para conservar carne, pescado y queso.