Traducción en eucariotas: características generales y etapas.

en este vídeo vamos a hablar del proceso de traducción en eucariotas que va a ser similar al que ya hemos visto en el vídeo anterior de procariotas aunque algo más complejo vamos además a tener más factores de traducción y los ribosomas van a ser más grandes vamos a tener unos coeficientes de sedimentación mayores 80s para el ribosoma completo 40 s para la subida pequeña y 60s para la subunidad grande además los a erenice ribosomas van a ser diferentes 18s en el caso de la subunidad pequeña y 58 s 28 s y 5 s en la

subunidad grande de todos los harenes ríos o micos el más importante es el que nos interesa más a nosotros va a ser el aire en el ribosoma 28s dado que va a estar involucrado en la formación del enlace peptídicos otra diferencia que ya mencionamos va a ser que la primera metionina no va a estar modificada es decir no va a estar formulada sin embargo sí que vamos a usar una rn transferente especial o iniciador que va a aportar esa primera metionina también a diferencia de procariotas no vamos a tener secuencias ya encargarnos en el aire

en de mensajero de manera que se va a usar el auge más cercano al extremo 5 prima para iniciar la pauta de lectura de la proteína en cuestión en eucariotas la traducción va a ocurrir en el citoplasma ya sea en ribosomas libres o ribosomas unidos al retículo endoplásmico en los primeros los libres se van a sintetizar proteínas intracelulares y proteínas de la mitocondria o de los cloroplastos es decir de orgánulos que tienen doble membrana por el contrario en los ribosomas unidos al retículo endoplásmico vamos a sintetizar las proteínas que son secretadas al exterior y las

proteínas de membrana a continuación en las siguientes diapositivas vamos a hablar de las etapas de la traducción en eucariotas empezando por la iniciación para que pueda darse la iniciación de la traducción vamos a tener que unir una serie de factores de iniciación al extremo 5 prima de la rn mensajero concretamente a la caperuza que habíamos adicionado en ese extremo 5 prima para facilitar así la unión de la subunidad pequeña del ribosoma y el posicionamiento del ribosoma lo vamos a ver en más detalle en la siguiente diapositiva en la parte superior de la diapositiva tenéis un

esquema de lo que sería una r en el mensajero típico de eucariotas en el extremo 5 prima tenéis la caperuza o capuchón y en el extremo 3 prima la cola poli a que se adicionaba a los a rn mensajeros señalados en rojo tendría es la parte que codifica haría para la proteína y que se denomina oro que viene de el inglés open reading frame es decir una pauta abierta de lectura una pauta que va a empezar con el auge más cercano al extremo 5 prima y que va a terminar en en un stop estaríamos hablando

de un rn mensajero mono distronic o delante de ese auge vamos a tener lo que se conoce como 5 prima u tr tr que viene también del inglés y que significa and translate edición es decir una región que no se traduce por delante del auge no se va a traducir aunque está presente en el aire en de mensajero y desde atrás del codón de stop vamos a tener el 3 prima de r es decir detrás del stop no se va a traducir no nos va a dar lugar a proteína pero va a estar presente en

el aire en el mensajero bien pues con ese esquema que veis ahí de ese a rn mensajero típico para iniciar la la producción como decíamos es necesario la presencia de factores de iniciación factores de traducción eucariotas que por tanto se llevan la inicial y como estamos en la fase de iniciación se abrevian como efe pues estos factores de iniciación y f4 para que veáis que hay diferentes unidades se van a unir a esa caperuza a ese extremo 5 prima y de esa manera luego van a facilitar lo veis ahí en gris que se nos una

el complejo 43s que vamos a ver en qué consiste exactamente en la siguiente diapositiva fijaos además que tenéis ahí señalado en verde una proteína que se de nómina para esta proteína viene de el inglés paul y a beijing protein es decir es una proteína encargada de unir a la cola paul ya de la rn mensajero que nosotros adiciona vamos a la osa de red de mensajeros de eucariotas de manera que fijaos la estrategia en el fondo es muy sencilla es similar a una persona a un boxeador saltando a la comba oa una niña saltando a

la comba vale cogemos los dos extremos de ese aérea ni mensajero por un lado la caperuza del extremo 5 prima y por otro lado la cola paul ya del extremo 3 prima y con esas proteínas el factor de iniciación 4 las diferentes unidades y el y la proteína papel vale vamos a tener de esa manera controlado ese arn mensajero listo para facilitar así que según a la subunidad pequeña con una serie de proteínas adicionales de factores adicionales y a rené transferente que se denominan 43s pero que como digo vamos a ver a continuación vamos a

ver cómo se forma el complejo de pre iniciación 43s y para ello vamos a partir de un ribosoma 80's el cual tenemos que separar la subunidad grande de la subunidad pequeña para eso vamos a necesitar el factor de iniciación 3 que nos va a impedir que la subunidad 60's se vuelva se re asocie a la subunidad pequeña y también vamos a tener factores 1 a 1 que se van a colocar de manera que van a favorecer que la rn transferente iniciador que porta a la metionina se coloque en el sitio adecuado srm transferente iniciador va

a venir acompañado con el factor de iniciación 2 y que como veis ese factor de iniciación 2 lleva una molécula gtp de manera similar a como ocurría en procariotas y que va a favorecer que esa hernia transferente con metionina se coloque en subunidad pequeña del ribosoma de manera paralela a la formación del complejo 43s vamos a tener otros factores que van a participar en el reconocimiento y en la unión a la caperuza en el extremo 5 prima de la rn mensajero como podéis ver en la red de mensajero puede tener estructuras secundarias igual que ocurría

con la rn transferente es decir esas estructuras secundarias no son exclusivas sólo de la rn transferente sino que son comunes porque habíamos dicho que las bases van a atender a esconderse del medio acuoso y a formar estructuras secundarias siempre que sea posible dicho eso ahora veremos por qué eso es importante vamos a tener diferentes factores de iniciación 4 que van a participar en el reconocimiento de la caperuza en particular el factor 4 e va a reconocer el capuchón mientras que el factor 4a va a tener actividad el icas a esa actividad el y casa se

va a ver potenciada factores 4 h de manera que vamos a a eliminar esta estructura secundaria nos vamos a asegurar de que no existen estructuras secundarias en ese entorno para favorecer así la unión de la subunidad pequeña del ribosoma obviamente para deshacer esas estructuras secundarias vamos a tener que consumir energía en forma de atp una vez que tenemos el factor de pre iniciación 43s listo con los factores 1 2 y 3 y por otro lado en la rn mensajero sin estructuras secundarias y los factores de iniciación 4 unidos a la caperuza de s a rn

mensajero los vamos a poner juntos de manera que eso nos va a facilitar colocar ese complejo 43s cerca de del extremo 5 prima de ese a rn mensajero que queremos empezar a traducir como resultado vamos a tener la subunidad pequeña del ribosoma atrapada e interaccionando con diferentes factores de iniciación 4 cerca de la proximidad de la caperuza de ese a rn mensajero sin embargo a nosotros nos interesa que ese ribosoma esa subunidad se vaya desplazando hasta llegar al primer auge como está atrapada por la interacción con esos factores de iniciación 4 vamos a tener que

gastar energía para que ese ese complejo 43s se pueda liberar de los factores de iniciación 4 y además ahora se nos va a incorporar un nuevo factor el factor de iniciación 5 por tanto el resultante ya no va a ser un complejo de pre iniciación 43s sino que vamos a tener un complejo de pre iniciación 48s porque hemos incorporado una nueva proteína por tanto el coeficiente de sedimentación mayor la incorporación del factor de iniciación 5 va a tener consecuencias importantes dado que va a inducir la hidrólisis del gtp asociado al factor de iniciación 2 de

esa manera al ironizar se s gtp va a promover la liberación de los diferentes factores de iniciación y por tanto ya va a ser posible que se inicie la traducción al no tener el factor de iniciación 3 ni los demás factores la subunidad grande del ribosoma va a poder incorporarse sin problema de manera que ya vamos a formar el complejo de iniciación 80s listo para iniciar la traducción ese factor de iniciación 2 que ahora estaba en forma gp lo vamos a reciclar para reponerles ugt correspondiente de manera que lo podamos volver a unir a otra

arnet iniciador que porte metionina y poderlo usar para la síntesis de otras proteínas ese proceso que hemos visto por el cual la subunidad pequeña del ribosoma se une al extremo 5 prima y se va desplazando a lo largo de la rn mensajero hasta encontrar un auge apropiado para iniciar la traducción se conoce como hipótesis del escaneo y fue propuesta por coz a ese auge en particular estaría dentro de una secuencia conservada que tenéis ahí escrita como hemos visto por tanto el complejo 43s se nos va a colocar en la proximidad del perú son 5 prima

y se va a ir desplazando a lo largo del arn mensajero hasta encontrar el primer auge a ese mecanismo como hemos dicho en la diapositiva anterior le vamos a llamar mecanismo de escaneo que estuvo propuesto por cosa y que ocurre a diferencia de lo que vimos que ocurría en procariotas existe sin embargo un mecanismo alternativo que es el mecanismo y es en ese otro mecanismo el complejo 43s se une directamente en el auge en cuestión un auge que suele ir precedido de una estructura secundaria que y facilita que ese es el complejo 43 ese se

coloque ahí directamente y les hace referencia a internar raigoso entry es decir ese ribosoma no se va a colocar en el extremo sino que va a ser un auge que está en el interior de ese a rn mensajero gracias a la presencia de secuencias eres vamos a tener que un mismo a rn mensajero puede codificar varias proteínas aunque esto como ya hemos dicho sería la excepción sin embargo es un mecanismo importante en virus dado que suelen tener genomas muy pequeños y por tanto necesitan compactar la información al máximo de manera que les interesa a los

virus pues ser capaces de codificar varias proteínas en un solo arn mensajero además tenemos algunos genes humanos importantes que estudiaremos más adelantes cemic p53 ene efe capa beta o factores de crecimiento en esa estrategia de los aires donde como digo a diferencia del escaneo donde el ribosoma se va desplazando en el iris ese complejo 43s se se posiciona directamente en el auge para iniciar la traducción aquí tenéis un esquema general de una rn mensajero politice tronic o de eucariotas que como hemos dicho es la excepción a la regla general lo habitual va a ser que

el complejo 43s que hemos visto antes se nos una en la proximidad del extremo 5 prima y que a partir de ahí se vaya desplazando según el mecanismo de escaneo hasta encontrar el primer auge y que hasta llegar a un cordón de stop nos va a dar una proteína sin embargo minoritariamente en a rn como este que contengan secuencias ir es como veis esas secuencias y les tienen forman estructuras secundarias que van a ser reconocidas por ese complejo 43s y en ese caso van a favorecer el posicionamiento directo de ese complejo en esa estructura de

manera que van a incorporarse a partir de ahí y ya empezar la transcripción a partir del primer auge que encuentre hasta el siguiente stop dando lugar por tanto a una segunda proteína a continuación vamos a describir el proceso de long acción ya teníamos el arenque transferente con la metionina en el sitio pe del ribosoma hibridando con el auge inicial los demás aminoácidos se van a incorporar con sus respectivos a rn transferentes en el sitio a del ribosoma iban a venir acompañados de factores de elongación en este caso factor de elongación 1a si la hibridación entre

el aire transferente y el codón es correcta se nos va a hidroliza el gtp del factor de long acción de manera que nos va a quedar unido a gp al igual que ocurría con el factor de iniciación 2 para la metionina inicial este factor de long acción se nos va a reciclar gracias al factor de elongación 1 b de manera que va a reponer ese gtp para poder ser usado en otros en otros aminoácidos una vez que tenemos los dos aminoácidos en ese contexto favorable en el ribosoma se va a ocurrir la formación del enlace

pet hídrico que va a estar catalizada por el aire en el ribosoma co 28s que formaba parte de la subunidad grande del ribosoma una vez que se ha formado el enlace peptídicos vamos a tener que trastocar el ribosoma y para ello vamos a requerir de la presencia del factor de long acción 2 que tiene actividad tras lo casa como veis este factor de long acción va asociado también a gtp de manera que vamos a consumir energía para poder desplazar el ribosoma ese desplazamiento nos va a provocar ahora que el rn transferente que se nos había

quedado libre se libere y se nos coloque ahora el péptido en el sitio pe de manera que podamos volver a empezar el ciclo nuevamente de manera similar ese factor de long acción 2 también se va a regenerar para poder volver a usarse en posteriores ciclos por último cuando lleguemos a un codón de stop vamos a entrar en la fase de terminación como habíamos dicho no tenemos a rn transferentes para los cordones de stop en este caso eso va a favorecer la unión de un factor de liberación release factor en inglés y por eso se abrevian

como rf que también van a venir unidos a gtp en este caso va a favorecer la entrada de una molécula de agua y por tanto la hidrólisis del enlace peptídicos entre el péptido y la rn transferente de manera que nos va a quedar el extremo carboxiterapia inah libre y liberado del ribosoma por último los componentes de ese ribosoma se van a liberar para poderlo reciclar para la síntesis de otras nuevas proteínas para terminar os quiero hablar de los cambios de pauta de lectura o frames y en inglés que son habituales en virus si os acordáis

dijimos que el código genético no se solapaba es decir que íbamos a leer los cordones de tres en tres sin embargo excepcionalmente como digo en virus puede ocurrir estos cambios de pauta de lectura donde por error podemos omitir un nucleótido o leerlo dos veces en el caso de los cambios de pauta de lectura -1 lo que vamos a tener es que vamos a leer un mismo nucleótido dos veces aquí lo veis en ese caso el ribosoma cuando va avanzando se encuentra delante suyo una estructura secundaria n la rn mensajero que está leyendo esa estructura secundaria

le va a frenar y va a provocar que el ribosoma se desplace hacia atrás de manera que va a provocar que ahora vuelva a leer un nucleótido que ya había leído cambiando de por tanto la pauta como podéis ver en el ejemplo de abajo esto ocurre en varios tipos de virus y uno por ejemplo es el caso de el coronavirus otro cambio de pauta de lectura diferente es donde el ribosoma se nos adelanta un nucleótido en este caso va a omitir un uno de los nucleótidos por ejemplo ocurre en el caso del virus de la

gripe lo que ocurre aquí es que vamos a llegar a un cordón que es poco habitual de manera que tenemos que esperar un poquito más para que nos llegue ese a rn transferente con ese anti codón obviamente el ribosoma está en paciente y esa impaciencia lo que le provoca es que se nos adelante ignorando ese nucleótido con lo cual va a provocar un cambio de lectura codificando pues nuevos aminoácidos esta estrategia como digo es habitual en virus porque tienen genomas muy pequeños y tienen que tratar de optimizar o codificar el mayor número de proteínas en

el menor espacio posible podéis ver el caso del coronavirus el sars v2 donde empieza una pauta de lectura que daría a una serie de genes y llegado a esta situación a esta zona que tenéis enmarcada en roja se da un cambio de pauta de lectura menos 1 en este caso pues en lugar de acabar como ocurriría si no cambiase de pauta de lectura donde aquí acabaría encontrando un codón de stop y acabaría la síntesis de la proteína el péptido hace ese cambio de lectura no siempre en algunas ocasiones y de manera que al cambiar de

pauta de lectura ya no encuentra ese stop sino que se lo va a encontrar más adelante fijaos que ahora en ese en ese fragmento extra que sintetiza se encuentra otras proteínas importantes como la arn polimerasa dependiente de rn que va a servir para replicar el virus la 'ley casa y otra serie de proteínas de manera que es una estrategia fundamental para la supervivencia del virus y que por eso os lo quería comentar hasta pronto