Traducción
La traducción es la segunda parte del dogma central de la biología molecular: Proteína ARN >. Es el proceso en el que se lee el código genético en el ARNm para producir una proteína. La traducción se ilustra en los diagramas a continuación. Después de que el ARNm abandona el núcleo, se traslada a un ribosoma ( ver más abajo), que consiste en ARNr y proteínas. La traslación ocurre en los ribosomas que flotan en el citosol, o en los ribosomas adheridos al retículo endoplásmico rugoso. El ribosoma lee la secuencia de codones en el ARNm, y las moléculas de ARNt llevan aminoácidos al ribosoma en la secuencia correcta. Al igual que con la síntesis de ARNm, la síntesis de proteínas se puede dividir en tres fases: iniciación, elongación y terminación. Además de la plantilla de ARNm y los ribosomas, muchas otras moléculas contribuyen al proceso de traducción, como los ARNt (ver a continuación) y varios factores enzimáticos
Para comprender el papel del ARNt, necesita saber más sobre su estructura. Cada molécula de ARNt tiene un anticodón para el aminoácido que transporta. Un anticodón es complementario al codón de un aminoácido. Por ejemplo, el aminoácido lisina tiene el codón AAG, por lo que el anticodón es UUC. Por lo tanto, la lisina sería transportada por una molécula de ARNt con el anticodon UUC. Dondequiera que el codón AAG aparezca en el ARNm, un anticodón UUC de ARNt se une temporalmente. Mientras se une al ARNm, el ARNt renuncia a su aminoácido. Con la ayuda del ARNr, se forman enlaces entre los aminoácidos a medida que son llevados uno por uno al ribosoma, creando una cadena polipeptídica. La cadena de aminoácidos sigue creciendo hasta que se alcanza un codón de parada.
Los ribosomas (ver arriba), que solo están hechos de ARNr (ARN ribosómico) y proteínas, se han clasificado como ribozimas porque el ARNr tiene actividad enzimática. El ARNr es importante para la actividad de la peptidil transferasa que une los aminoácidos. Los ribosomas tienen dos subunidades de ARNr y proteína. La subunidad grande tiene tres sitios activos llamados sitios E, P y A. Estos sitios son importantes en la actividad catalítica de los ribosomas.
Al igual que con la síntesis de ARNm, la síntesis de proteínas se puede dividir en tres fases: iniciación, elongación y terminación. Además de la plantilla de ARNm, muchas otras moléculas contribuyen al proceso de traducción, como ribosomas, ARNt y varios factores enzimáticos
Iniciación de la traducción: La pequeña subunidad se une a un sitio aguas arriba (en el lado 5′) del inicio del ARNm. Procede a escanear el ARNm en la dirección de 5′>3′ hasta que encuentra el codón de INICIO (AUG). La subunidad grande se une y el ARNt iniciador, que transporta metionina (Met), se une al sitio P en el ribosoma.
Alargamiento de la traducción: El ribosoma desplaza un codón a la vez, catalizando cada proceso que ocurre en los tres sitios. Con cada paso, un ARNt cargado entra en el complejo, el polipéptido se convierte en un aminoácido más largo, y un ARNt sin carga sale. La energía para cada enlace entre aminoácidos se deriva de GTP, una molécula similar al ATP (Figura). Brevemente, los ribosomas interactúan con otras moléculas de ARN para formar cadenas de aminoácidos llamadas cadenas polipeptídicas, debido al enlace peptídico que se forma entre los aminoácidos individuales. Dentro del ribosoma, tres sitios participan en el proceso de traducción, los sitios A, P y E. Sorprendentemente, el aparato de traducción de E. coli tarda solo 0,05 segundos en agregar cada aminoácido, lo que significa que un polipéptido de 200 aminoácidos podría traducirse en solo 10 segundos.
Terminación de la traducción: La terminación de la traducción se produce cuando se encuentra un codón de parada (UAA, UAG o UGA). Cuando el ribosoma encuentra el codón de parada, el polipéptido en crecimiento se libera con la ayuda de varios factores de liberación (ver la figura a continuación) y las subunidades del ribosoma se disocian y abandonan el ARNm. Después de que muchos ribosomas han completado la traducción, el ARNm se degrada para que los nucleótidos puedan reutilizarse en otra reacción de transcripción.