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Lecciones de biología
Curso: Lecciones de biología > Unidad 18
Lección 3: TraslaciónLos ARNt y los ribosomas
Estructura y función de ARN de transferencia y ribosomas. Codones, anticodones y bamboleo. Aminoacil-ARNt sintetasas.
Introducción
La traducción requiere de algo de equipo especializado. Así como no saldrías a jugar tenis sin tu raqueta y pelota, las células no podrían traducir un ARNm en una proteína sin dos piezas de equipo molecular: los ribosomas y los ARNt.
- Los ribosomas proporcionan una estructura en la que puede llevarse a cabo la traducción. Además, catalizan la reacción que une a los aminoácidos para formar una nueva proteína.
- Los ARNt (ARNs de transferencia) llevan los aminoácidos al ribosoma. Actúan como "puentes", y emparejan un codón en el ARNm con el aminoácido para el que codifica.
Aquí, veremos más de cerca a los ribosomas y los ARNt. Si todavía no estás familiarizado con el ARN (que significa ácido ribonucleico), recomiendo mucho que primero revises la sección de ácidos nucleicos ¡para que puedas aprovechar al máximo este artículo!
Los ribosomas: donde ocurre la traducción
La traducción ocurre dentro de estructuras llamadas ribosomas, que están hechos de ARN y proteína. Los ribosomas organizan la traducción y catalizan la reacción que une los aminoácidos para hacer una cadena de proteína.
La estructura del ribosoma
Un ribosoma se compone de dos piezas básicas: una subunidad grande y una pequeña. Durante la traducción, estas dos subunidades se ensamblan alrededor de una molécula de ARNm y forman un ribosoma completo. El ribosoma avanza por el ARNm, codón por codón, mientras es leído y traducido en un polipéptido (cadena proteica). Entonces, una vez terminada la traducción, las dos piezas se separan y se pueden volver a utilizar.
En general, el ribosoma es aproximadamente un tercio proteína y dos tercios ARN ribosomal (ARNr). Parece que los ARNr son los responsables de la mayor parte de la estructura y función del ribosoma, mientras que las proteínas ayudan a que los ARNr cambien de forma cuando catalizan reacciones químicasstart superscript, 1, end superscript.
A continuación se puede ver un modelo tridimensional de un ribosoma. Las proteínas están en color azul, mientras que las hebras de ARNr están en color canela y naranja. El punto verde marca el sitio activo que cataliza la reacción que une los aminoácidos para formar una proteína. Me sorprendió ver que el ribosoma es rugoso, ¡un poco como la superficie de un cerebro!
El ribosoma tiene ranuras para los ARNt
Como vimos brevemente en la introducción, las moléculas llamadas ARNs de transferencia (ARNt) llevan los aminoácidos al ribosoma. En la siguiente sección aprenderemos más sobre los ARNt y la forma como funcionan.
Por el momento, solo recuerda que el ribosoma tiene tres zonas para los ARNt; el sitio A, el sitio P, y el sitio E. Los ARNt avanzan a través de estos sitios (de A a P a E) conforme entregan los aminoácidos durante traducción.
Para saber más sobre la función exclusiva de cada sitio, consulta el artículo etapas de la traducción.
¿Qué es exactamente un ARNt?
Un ARN de transferencia (ARNt) es un tipo especial de molécula de ARN. Su función es hacer corresponder un codón del ARNm con el aminoácido para el cual codifica. Puedes imaginarlo como una especie de "puente" entre los dos.
Cada ARNt contiene un conjunto de tres nucloétidos conocido como anticodón. El anticodón de un ARNt puede unirse a uno o unos pocos codones específicos del ARNm. La molécula de ARNt también lleva un aminoácido: concretamente, el que está codificado por los codones a los cuales se une el ARNt.
Hay muchos tipos de ARNt diferentes que flotan en una célula, cada uno con su propio anticodón y aminoácido correspondiente. De hecho, generalmente hay entre 40 y 60 tipos distintos, según la especiecubed. Los ARNt se unen a los codones dentro del ribosoma, donde entregan aminoácidos para agregarlos a la cadena proteica.
Algunos ARNt se unen a múltiples codones ("bamboleo")
Algunos ARNt pueden aparear sus bases con más de un codón. A primera vista, esto parece bastante raro: ¿no A forma pareja con U y G con C?
Bueno... no siempre (la biología está llena de sorpresas, ¿no?). Se pueden formar pares de bases atípicos entre los nucloétidos que no son A-U y G-C, en la tercera posición de un codón. Este fenómeno se conoce como bamboleo.
La formación de pares por bamboleo no sigue las reglas normales, pero sí tiene sus propias reglas. Por ejemplo, una G en un anticodón se puede aparear con una C o U (pero no una A o G) en la tercera posición del codón, como se muestra a continuaciónstart superscript, 4, end superscript. Reglas como esta aseguran que los codones se lean correctamente a pesar del bamboleo.
Te podrías estar preguntando: ¿por qué rayos "quiere" una célula un factor complicado como el bamboleo? La respuesta podría ser que el apareamiento por bamboleo permite que menos ARNt cubran todos los codones del código genético, al tiempo que se asegura que el código se lea con precisión.
La estructura 3D de un ARNt
Me gusta dibujar ARNt como pequeños rectángulos, para dejar claro lo que está sucediendo (y tener suficiente espacio para colocar ahí las letras del anticodon). Pero un ARNt verdadero realmente tiene una forma mucho más interesante, una forma que le ayuda a hacer su trabajo.
Un ARNt, como el que se muestra a continuación, se conforma de una sola cadena de ARN (igual que un ARNm). Sin embargo, la cadena adopta una estructura tridimensional compleja porque se forman pares de bases entre los nucleótidos en diferentes partes de la molécula. Esto produce regiones de doble cadena y bucles, de manera que el ARNt se pliega en forma de L.
Un extremo de la forma de L tiene el anticodón, mientras que el otro tiene el sitio de unión para el aminoácido. Diferentes ARNt tienen estructuras ligeramente distintas y esto es importante para asegurar que se asocien con el aminoácido correcto.
Cargar un ARNt con un aminoácido
¿Cómo se une el aminoácido correcto con el ARNt correcto (y se asegura que los codones se lean correctamente)?
Las enzimas llamadas aminoacil-ARNt sintetasas tienen esta importante función.
Hay una enzima sintetasa para cada aminoácido, una que solo reconoce ese aminoácido y su ARNt (y ningún otro). Una vez que el aminoácido y su ARNt interactúan con la enzima, esta los une. Esta reacción utiliza energia de la "moneda energética" molecular, el trifosfato de adenosina (ATP).
Ocasionalmente, una aminoacil-ARNt sintetasa se equivoca: se une al aminoácido equivocado (uno que "se parece" a su blanco correcto). Por ejemplo, la treonina sintetasa a veces toma serina por accidente y la une al ARNt de la treonina. Por suerte, la treonina sintetasa tiene un sitio de corrección, que quita el aminoácido del ARNt si es el incorrectosquared.
Unir todas las piezas
Ya que los ARNt están cargados con el aminoácido correcto, ¿cómo es que interactúan con los ARNm y el ribosoma para formar una proteína nuevecita? Aprende más sobre cómo funciona este proceso en el siguiente artículo sobre etapas de la traducción.
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muy buenas ilustraciones me encantaron :)(7 votos)
agradecida infinitamente, todo su trabajo es perfecto :)(3 votos)
Entonces mi pregunta: Las bacterias inician la sintesis de proteinas con metionil- ARNt o puede ser con cualquier aminoacidos?(2 votos)- Gracias me ayudo mucho(2 votos)
- Que sucede cuando se esta traduciendo un ARNm en el ribosoma y aparece el triplete UAG(1 voto)
- Existe un factor de terminación que ocupa el sitio A cuando reconoce al triplete UAG. Provoca la liberación del ARNt, de la proteína y el desensamble del ribosoma.(2 votos)