Em formação

RNA ou ribossomo, qual deles se move durante a tradução?


Durante a tradução, os ribossomos decodificam a informação genética presente no mRNA e ocorre a síntese de proteínas. Durante esse processo, qual dos dois se move, o ribossomo ou o mRNA?


Aqui está um exemplo em que o ribossomo é fixado:

Durante a translocação co-translacional, o ribossomo é essencialmente ancorado na membrana ER através do complexo Sec61. Certamente não pode se mover ao longo do mRNA. O mRNA é alimentado através do ribossomo e o peptídeo nascente atravessa o lúmen ER.


O ribossomo se move em relação ao mRNA, na verdade, puxando-se ao longo dele. Se o ribossomo e o mRNA estão flutuando livremente e não estão ligados a mais nada (como na resposta de jp89), a quantidade relativa de movimento deve depender de suas massas relativas.

(Na verdade, também depende de quanto arrasto cada um deles experimenta em relação ao meio líquido circundante, mas uma vez que não tenho ideia de quanto isso é, e uma vez que é provavelmente altamente dependente da conformação de qualquer maneira, vou apenas ignorar isso e apenas suponha que o arrasto também é mais ou menos proporcional à massa, pelo menos à primeira ordem.)

Na verdade, uma rápida pesquisa no Google e um cálculo do envelope sugere que a massa de um ribossomo e a massa média de um mRNA estão em torno de um megadalton. Claro, o comprimento (e, portanto, a massa) de um mRNA varia bastante, então parece provável que às vezes é o ribossomo que se move principalmente, às vezes é o mRNA e às vezes é ambos.

Além disso, como shigeta e outros apontaram, pode haver mais de um ribossomo ligado à mesma fita de mRNA. Isso fará com que o mRNA se mova mais (e, correspondentemente, os ribossomos se movem menos), uma vez que há mais ribossomos puxando-o. Depois, há também a proteína sendo transcrita, que está ligada ao ribossomo, mas também sendo movida em relação a ele. E eu realmente não tenho ideia de quão insignificantes são as interações com os tRNAs e assim por diante. É uma bagunça, mas meu acho seria que, normalmente, é principalmente o mRNA que se move, mas os ribossomos também não estão completamente estacionários (a menos que estejam ligados a alguma coisa, é claro).


Ps. Aqui está um exercício para você, que você pode experimentar se por acaso tiver um amigo que trabalha em uma piscina pública. Caso contrário, considere-o um gedankenexperiment. Você conhece aquelas cordas flutuantes que separam as pistas da piscina? Tente fazer com que seu amigo o deixe entrar na piscina quando ela não estiver em uso e solte uma das cordas das paredes. Em seguida, entre, agarre a corda com os braços e as pernas e tente puxar-se ao longo dela. Enquanto faz isso, tente decidir se é você ou a corda que se move mais. (Além disso, para aproximar mais os números de Reynolds envolvidos dentro de uma célula, imagine fazer isso em melaço em vez de água.)


O movimento é relativo. Os eventos reais que acontecem na tradução são as mudanças conformacionais do ribossomo que se torna contínua lendo a base sequencialmente. Consulte o livro de bioquímica ou o livro de biologia celular.

Na verdade, se o ribossomo estiver ancorado, você pode dizer que o mRNA está se movendo.


O mRNA se move durante a tradução. É essencialmente enfiado no ribossomo. Isso é conhecido desde que os polirribossomos foram descobertos; veja o papel aqui. Os polirribossomos são um agrupamento de ribossomos que lêem uma série de moléculas de mRNA. Freqüentemente, os ribossomos em um polirribossomo estarão traduzindo o mesmo mRNA.


RNA ou ribossomo, qual deles se move durante a tradução? - Biologia

O RNA sofre tradução genética, um processo que produz proteínas.

Objetivos de aprendizado

  • Descreva as etapas básicas da tradução
  • Descreva a composição e o papel dos ribossomos na tradução, com foco no rRNA
  • Entenda o papel do tRNA na tradução
  • Descreva um códon e como eles são usados ​​na tradução
  • Descreva como as proteínas podem ser modificadas após a tradução

Como o ribossomo se move ao longo do mRNA durante a síntese de proteínas

O movimento de um ribossomo ao longo do mRNA foi avaliado pela seguinte estratégia experimental. Os mRNAs foram sintetizados que continham uma sequência de codificação curta com pelo menos quatro códons e um marcador 32P em uma extremidade e uma sequência de oligo (C) na outra extremidade. Quando esses mRNAs foram fixados no ribossomo com tRNAs específicos para os códons definidos, os trechos do oligo (C) estavam parcialmente fora do ribossomo, enquanto as extremidades marcadas estavam dentro do ribossomo e, portanto, protegidas. As regiões de oligo (C) salientes foram aparadas com a RNase CL3 específica do citidil, identificando os nucleotídeos dos mRNAs, que emergiram do ribossomo. Um mRNA entra no ribossomo no nucleotídeo 18 +/- 1, quando a contagem começa no primeiro nucleotídeo do códon do sítio P, e deixa o ribossomo no nucleotídeo -21 +/- 2. O ribossomo não se move em nenhum dos lados de A - ocupação do local, mas o faz em ambos os lados simultaneamente após a translocação. Os resultados indicam ainda que a maioria dos trechos de mRNA a jusante e a montante da região de codificação não são necessários para a reação de translocação. Portanto, é provável que os tRNAs estejam puxando o mRNA através do ribossomo por meio de interações códon-anticódon no curso da translocação.


Richards no Cérebro

Processo em que o RNA mensageiro é transportado para fora do “núcleo” e entregue a um “ribossomo”, ele próprio composto de RNA e “proteínas”, onde as informações da sequência do “RNA mensageiro” serão utilizadas para gerar um novo molécula de proteína. Os "RNAs de transferência", complementares a cada "códon" tripleto de "par de bases" no RNA mensageiro, entregam "aminoácidos" que são ligados para formar uma cadeia de proteína. (Watson, 77-78) A informação dentro de um gene é finalmente traduzida na sequência de aminoácidos em um "polipeptídeo". A tradução requer muitos componentes celulares, incluindo um ribossomo e dois tipos de moléculas de RNA. (Brooker, 69) Se a proteína for "sintetizada" em um "ribossomo livre" (um que está flutuando livremente no "citoplasma"), ela provavelmente será usada na célula. Se a proteína for sintetizada em um ribossomo localizado no "retículo endoplasmático", provavelmente será colocada em uma "vesícula", moverá através do "RE liso" e do "aparelho de golgi" para processamento e, em seguida, será transportada para fora do célula. (Tradução de RNA) interpreta uma linguagem para outra linguagem - linguagem de "ácido nucléico" em linguagem de aminoácidos. (Norman, 22/07/09) Também conhecido como 'tradução', 'tradução de proteínas' e 'tradução genética'.

Estágios de tradução de RNA: os estágios da síntese de proteínas em que o código na molécula de mRNA é usado para controlar a produção de uma cadeia polipeptídica por um ribossomo. (Indge, 274) Nota do editor - estágios de tradução de RNA listados abaixo em ordem de ocorrência.

Iniciação de tradução de RNA: a fita de mRNA fica ligada à (ribossomo) "pequena subunidade". A "subunidade grande" "liga-se" ao topo da subunidade pequena com o mRNA intercalado. (Norman, 22/07/09)

Partícula de reconhecimento único: um complexo proteína / RNA que tem duas funções. Primeiro, ele reconhece a sequência de sinal do retículo endoplasmático (ER) e pausa a tradução. Em segundo lugar, ele se liga a um "receptor" na membrana do retículo endoplasmático, que acopla o ribossomo a um "canal". Nesse estágio, a única partícula de reconhecimento é liberada e a tradução é retomada. (Brooker, 117) Também conhecido como 'iniciação'.

Alongamento de tradução de RNA: o mRNA é "lido" pelo ribossomo um códon de cada vez, começando na sequência inicial "AUG". Vários ribossomos estão trabalhando em uma fita de mRNA simultaneamente. Cada códon (3 nucleotídeos de comprimento) é traduzido em um aminoácido. Marshall Nirenberg descobriu o primeiro códon (UUU) em 1961. (Norman, 22/07/09) Também conhecido como 'alongamento'.

Translocação de RNA de translocação: o tRNA recupera o aminoácido, com o códon de ácido nucleico correspondente, do citoplasma e o leva para a grande subunidade do ribossomo, onde se liga ao "sítio A". Uma ligação peptídica se forma entre um aminoácido no polipeptídeo já no 'sítio P' e o novo aminoácido. O polipeptídeo é transferido para o local A. O ribossomo move um códon para a direita. O agora 'sem aminoácido' tRNA é liberado do 'local E' ('local de saída'). Este processo é repetido várias vezes até que um códon de parada (UAA, UGA ou UAG) seja alcançado. (Norman, 22/07/09) Também conhecido como 'translocação'.

Terminação de tradução de RNA: um 'fator de liberação' de proteína se liga ao local 'A'. Isso hidrolisa a ligação no local P, quebrando-a, e o polipeptídeo recém-sintetizado é liberado. As subunidades do ribossomo, mRNA e fator de liberação, se dissociam. Observe que, como a fita de mRNA está sendo traduzida em aminoácidos, os polipeptídeos produzidos estão assumindo "conformação" estrutural. Nota para proteínas destinadas ao "ER" - durante a síntese de proteínas, a nova proteína é ligada pela ‘partícula de reconhecimento de sinal (SRP)’, que, por sua vez, se liga a um ‘receptor SRP’ na membrana ER. Isso ancora o ribossomo ao ER. Observe que as cadeias polipeptídicas têm um "terminal N" e um "terminal C". (COOH) (Norman, 22/07/09) Também conhecido como 'rescisão'.


Polissomos

Todos, exceto dois dos aminoácidos (Met e Trp), podem ser codificados por 2 a 6 códons diferentes. No entanto, o genoma da maioria dos organismos revela que certos códons são preferidos a outros. Em humanos, por exemplo, a alanina é codificada pelo GCC quatro vezes mais do que pelo GCG. Isso provavelmente reflete uma maior eficiência de tradução pelo aparelho de tradução para certos códons em relação a seus sinônimos.

  • No início da tradução, dois ou mais de um conjunto de códons sinônimos (por exemplo, os 6 códons que incorporam leucina na proteína em crescimento) são usados alternadamente. A necessidade de localizar primeiro um e depois outro tRNA para aquele aminoácido diminui a taxa de tradução.
    • Isso pode ajudar a evitar que os ribossomos colidam uns com os outros no polissomo.
    • Também pode dar mais tempo para a proteína nascente começar a se dobrar corretamente ao emergir do ribossomo.

    O viés do códon se estende até mesmo aos pares de códons: sempre que uma proteína humana contém os aminoácidos Ala-Glu, o gene que codifica esses aminoácidos tem sete vezes mais probabilidade de usar os códons GCAGAG em vez do sinônimo GCCGAA.

    O enviesamento do códon é explorado pela indústria de biotecnologia para melhorar o rendimento do produto desejado. A capacidade de manipular o viés do códon também pode inaugurar uma era de vacinas mais seguras. Link para uma discussão.


    Replicação, transcrição e tradução de DNA

    Sempre que as células se dividem, elas precisam fazer uma cópia extra de seu DNA por meio da replicação do DNA. O DNA dá às nossas células as "instruções" para fazer proteínas - as coisas que fazem o trabalho em nossas células e incluem enzimas, hormônios e proteínas do canal. O DNA é convertido em proteína em dois processos que parecem irritantemente semelhantes - transcrição e tradução.

    Replicação de DNA semiconservadora

    Durante a divisão celular, as células precisam fazer uma cópia completa de suas informações genéticas. Quando o DNA é replicado, a nova molécula de DNA é composta de uma fita do DNA original enquanto a outra fita é feita de DNA recém-feito. Uma vez que metade do DNA é preservado da rodada anterior de replicação do DNA, descrevemos o processo como semi-conservador. Acontece nas seguintes etapas:

    DNA helicase desenrola a dupla hélice, quebrando as ligações de hidrogênio entre pares de bases complementares para separar os fios. Um dos fios atuará como um modelo para a síntese da outra fita.

    Nucleotídeos complementares irá anexar à vertente do modelo por ligação de hidrogênio.

    DNA polimerase catalisa a formação de ligações fosfodiéster entre os nucleotídeos, formando uma fita complementar ao lado da fita-mãe modelo.

    Dois moléculas filhas de DNA são formadas, cada uma contendo metade do molécula de DNA original.

    É importante que a DNA polimerase cópias com precisão a fita modelo para evitar colocar o nucleotídeo de DNA errado na posição incorreta. Para evitar isso, a DNA polimerase 'Revisão' a fita complementar à medida que se move ao longo do DNA. Se detectar uma incompatibilidade, pode "cortar" o nucleotídeo errado e substituí-lo pelo certo. A DNA polimerase tem uma taxa de precisão de cerca de 99%, o que significa que erros ocorrem de vez em quando. Um erro resulta em uma mudança na sequência de base do DNA, que é conhecido como um mutação. Mutações de DNA podem ter efeitos prejudiciais ao organismo, uma vez que uma sequência de base alterada pode mudar a sequência de aminoácidos em uma proteína, fazendo com que dobrar de forma diferente e possivelmente perder sua função.

    Experiência de Meselson e Stahl

    A evidência de que a replicação do DNA é semiconservadora vem de um experimento muito inteligente realizado por Matthew Meselson e Franklin Stahl. Antes disso, os cientistas não tinham certeza se a replicação do DNA era conservadora ou semiconservadora. Se o DNA se replicasse de forma conservadora, as fitas originais do DNA permaneceriam intactas e o DNA recém-sintetizado consistiria em duas fitas recém-feitas.

    Para descobrir isso, eles usaram um isótopo pesado de nitrogênio (N-15) que tem um nêutron extra em comparação com a forma normal e mais leve de nitrogênio (N-14). Elas cresceu bactéria na presença do nitrogênio pesado e qualquer novo DNA que a bactéria produzida incorporaria este isótopo e assim o faria pesar mais. Se o DNA se replica conservadoramente, Meselson e Stahl sabiam que veriam algum DNA feito de apenas nitrogênio pesado com o resto feito de apenas nitrogênio leve, mas se replicou semi-conservadoramente seria um mistura dos dois isótopos. Veja como eles realizaram o experimento em mais detalhes:

    Duas populações de bactérias foram cultivadas - uma em uma solução contendo nitrogênio pesado e o outro em uma solução contendo nitrogênio leve. À medida que as bactérias crescem e se reproduzem, elas incorporam o nitrogênio em seus DNA.

    DNA era extraído das bactérias e centrifugado separar o DNA de acordo com sua peso. O DNA da bactéria cultivada em N-15 se separou em um maior densidade (uma banda abaixo do tubo de ensaio) em comparação com o DNA da bactéria cultivada em N-14.

    Os cientistas então pegaram a bactéria que estava crescendo no N-15 (que agora contém apenas DNA pesado) e cresceu no isótopo leve N-14. Novamente, eles extraíram seu DNA e o separaram por centrifugação.

    Depois de primeiro round da replicação do DNA, eles viram apenas uma banda de DNA que era um peso intermediário entre 14-N e 15-N. Isso indica que o DNA era composto de ambos os tipos de isótopos de nitrogênio (ou seja, uma fita velha e uma fita recentemente sintetizada).

    Depois de segunda rodada da replicação do DNA, havia agora 2 bandas de DNA. Uma banda tem um peso intermediário mas o DNA mais recentemente sintetizado agora só está sendo feito usando o isótopo mais leve. Isso provou que o DNA é replicado semi-conservadoramente.

    Se a replicação do DNA for conservador, Meselson e Stahl teriam visto duas bandas de DNA (um pesado e um leve) após ambos os primeira e segunda rodadas de replicação.


    O que é rRNA?

    O rRNA é a forma abreviada padrão do RNA ribossomal. É um ácido nucléico que compõe os ribonucleotídeos. O rRNA está presente no ribossomo, daí o nome de RNA ribossômico. Em outras palavras, o rRNA é o componente do RNA de um ribossomo. Portanto, as funções básicas do rRNA estão associadas à função do ribossomo: a síntese de proteínas dentro de uma célula. Durante a síntese de proteínas, o rRNA governa a decodificação do RNA mensageiro em aminoácidos com seu mecanismo. Além disso, o rRNA interage com o RNA de transferência durante a tradução durante a conversão da sequência de bases do ácido nucleico (sequência de nucleotídeos) em uma molécula de proteína.

    Figura 01: rRNA

    O rRNA ocorre como duas subunidades conhecidas como subunidade grande (LSU) e subunidade pequena (SSU) no ribossomo. Durante a síntese de proteínas, a subunidade pequena lê a fita de mRNA enquanto a subunidade grande monta a molécula de proteína. No entanto, seria interessante saber que a fita de RNA mensageiro progride através das duas subunidades, muitas vezes imprensada entre SSU e LSU, enquanto a formação da ligação peptídica na molécula de proteína é catalisada pelo ribossomo. Além disso, sendo os rRNAs ácidos nucleicos com sequências de nucleotídeos, eles podem ser considerados reservas de material genético.


    Processo de tradução do ribossomo: 3 etapas

    A iniciação da tradução em E.coli envolve a pequena subunidade do ribossomo, uma molécula de mRNA, um tRNA iniciador de carga específico, GTP, Mg ++ e número de fatores de iniciação proteicos (IFs). Estes são inicialmente parte da pequena subunidade e são necessários para aumentar a afinidade de ligação dos vários componentes de tradução (Tabela 8.1). Ao contrário das proteínas ribossômicas, os IFs são liberados do ribossomo assim que a iniciação é concluída.

    Em procariotos, o códon de iniciação do mRNA-AUG- requer um aminoácido modificado, formilmetionina (fmet), no qual um grupo formil foi adicionado ao grupo amino metionina & # 8217s. O fmet é levado ao ribossomo ligado a um tRNA especial denominado fmet.tRNA, que possui o anticódon 5 & # 8242-CAU-3 & # 8242 para se ligar ao códon de início do AUG. Este tRNA é especial, pois está envolvido especificamente com o processo de iniciação da síntese de proteínas.

    A aminoacilação do tRNA.fmet ocorre da seguinte maneira: Metionil-tRNA sintetizar catalisa a adição de metionina ao tRNA (Fig. 8.3). Em seguida, uma enzima chamada transformilase catalisa a adição do grupo formil à metionina. A molécula resultante é designada fmet-tRNA.fmet.

    Pequenas subunidades ribossômicas ligam-se a vários fatores de iniciação e este complexo, por sua vez, liga-se ao mRNA (etapa I). A síntese de proteínas é regulada pela sequência e estrutura da região 5 & # 8242 não traduzida (UTR) do transcrito de mRNA. Em procariotos, o sítio de ligação ao ribossomo (RBS), que promove a tradução eficiente e precisa do mRNA, é chamado de sequência de Shine-Dalgarno, em homenagem aos cientistas que o descreveram pela primeira vez. Esta sequência rica em purinas de 5 & # 8242 UTR é complementar à sequência central UCCU da extremidade 3 & # 8242 do rRNA 16S (localizada dentro da pequena subunidade ribossômica 30S).

    Várias sequências de Shine-Dalgarno foram encontradas em mRNAs procarióticos (ver Figura 8.4 para a sequência de consenso). Estas sequências encontram-se a cerca de 10 nucleótidos a montante do codão de iniciação AUG. A atividade de um RBS pode ser influenciada pelo comprimento e composição de nucleotídeos do espaçador que separa o RBS e o iniciador AUG.

    As características das sequências RBS são as seguintes:

    1. As sequências de RBS são ricas em bases de purina, ou seja, ricas em Adenina (A) e Guanina (G)

    2. Eles estão localizados de três a 14 pares de bases a montante do início de um gene

    3. Seu tamanho varia de três a nove pares de bases

    4. Sua sequência de consenso é & # 8220A G G A G & # 8221

    5. As sequências RBS são complementares à sequência rica em pirimidina encontrada no rRNA na unidade 6S do ribossomo (extremidade 3 & # 8242 & # 8211 HO-AUUCCUCCACUAG-5 & # 8242).

    O início da síntese protéica no citoplasma eucariótico se assemelha ao processo nas bactérias, mas a ordem dos eventos é diferente e o número de fatores acessórios é maior. Algumas das diferenças na iniciação estão relacionadas a uma diferença na maneira como as subunidades 30s bacteriana e 40S eucariótica encontram seus locais de ligação para iniciar a síntese de proteínas no mRNA.

    Em eucariotos, as pequenas subunidades primeiro reconhecem a extremidade 5 & # 8242 do mRNA e depois se movem para o local de iniciação, onde são unidas por grandes subunidades (em procariotos, pequenas subunidades se ligam diretamente ao local de iniciação). Em eucariotos, a sequência Kozak A / GCCACCAUGG, que se encontra dentro de uma curta região 5 & # 8242 não traduzida, direciona a tradução do mRNA. Um mRNA sem a sequência de consenso Kozak pode ser traduzido de forma eficiente em sistemas in vitro Ambion & # 8217s se possuir uma UTR 5 & # 8242 moderadamente longa que carece de estrutura secundária estável. Nossos dados demonstram que, em contraste com o ribossomo de E. coli, que reconhece preferencialmente a sequência Shine-Dalgarno, os ribossomos eucarióticos (como aqueles encontrados no lisado retico) podem usar eficientemente os sítios de ligação ribossômica Shine-Dalgarno ou Kozak.

    A síntese de proteínas eucarióticas requer muitos fatores de iniciação para todos os estágios de iniciação, incluindo a ligação do tRNA iniciador, ligação da subunidade 40S ao mRNA, movimento ao longo do mRNA e união da subunidade 60S.

    Outra proteína de iniciação aumenta então a ligação de formilmetionil tRNA com carga à subunidade pequena em resposta ao tripleto AUG (etapa II). Esta etapa estabelece a fase de leitura de modo que todos os grupos subsequentes de três ribonucleotídeos sejam traduzidos com precisão. O agregado representa o complexo de iniciação, que então se combina com a grande subunidade ribossômica. Nesse processo, uma molécula de GTP é hidrolisada fornecendo a energia necessária e os fatores de iniciação são liberados (etapa III).

    Etapa # 2. Alongamento:

    Uma vez que ambas as subunidades do ribossomo são montadas com o mRNA, o sítio de ligação para duas moléculas de tRNA carregadas é formado. Estes são designados como & # 8216P & # 8217 ou peptidil e & # 8216A & # 8217 ou sítios aminoacil. O iniciador tRNA carregado liga-se ao sítio P, desde que o tripleto AUG do mRNA esteja na posição correspondente da subunidade pequena. O aumento da cadeia polipeptídica em crescimento em um aminoácido é denominado alongamento.

    A sequência do segundo tripleto no mRNA determina qual molécula de tRNA carregada ficará posicionada no local A (etapa I). Uma vez presente, a peptidiltransferase catalisa a formação da ligação peptídica que liga os dois aminoácidos (stepll). A atividade catalítica da peptidil transferase é uma função do rRNA da subunidade grande, e não de uma das proteínas ribossomais.

    Ao mesmo tempo, a ligação covalente entre o aminoácido e o tRNA que ocupa o sítio P é hidrolisada (quebrada). O produto desta reação é um dipeptídeo, que está ligado à extremidade 3 & # 8242 do tRNA ainda presente no local A (Fig. 8.5 A, B).

    Antes da adição de outro aminoácido, o tRNA anexado ao local P, que agora está descarregado, deve ser liberado da subunidade grande. O tRNA descarregado move-se transitoriamente através de um terceiro local no ribossomo denominado local & # 8216E & # 8217 (E significa saída). Todo o complexo mRNA-tRNA-aa2-aa1 então se desloca na direção do sítio P por uma distância de três nucleotídeos (etapa III). Este evento requer vários fatores de alongamento de proteínas, bem como a energia derivada da hidrólise do GTP. O resultado é que o terceiro tripleto de mRNA está agora em posição de aceitar outro tRNA carregado específico no local A (etapa IV).

    A sequência de alongamento é repetida continuamente (etapas V e VI). Um aminoácido adicional é adicionado à cadeia polipeptídica crescente cada vez que o mRNA avança através do ribossomo. Uma vez que uma cadeia polipeptídica é de tamanho razoável é montada (

    30 aminoácidos), ele começou a emergir da base de grandes subunidades. Um túnel existe dentro da grande subunidade, através do qual o polipeptídeo alongado emerge.

    O papel principal da subunidade pequena durante o alongamento é decodificar o tripleto presente no mRNA, enquanto o papel da subunidade grande é a síntese de ligações peptídicas. A eficiência do processo é muito alta com um erro em 10-4 aminoácidos adicionados. Um aminoácido incorreto pode estar presente em um dos 20 polipeptídeos (500 aminoácidos de comprimento) sintetizados. Em E. coli, o alongamento ocorre a uma taxa de

    15 aminoácidos por segundo a 37 ° C.

    Etapa # 3. Rescisão:

    A terminação da síntese de proteínas é realizada por códigos tripletos (UAG, UAA, códons de parada UGA) presentes no local A. Esses códons não especificam um aminoácido, nem exigem um tRNA no local A. Esses códons são chamados de códons de parada, códons de terminação ou códons sem sentido. O polipeptídeo acabado ainda está ligado ao tRNA terminal no local P, e o local A está vazio.

    O códon de terminação sinaliza a ação do fator de liberação dependente de GTP, que cliva a cadeia polipeptídica do tRNA terminal, liberando-a do complexo de tradução (etapa I). Uma vez que essa clivagem ocorre, o tRNA é liberado do ribossomo, que então se dissocia em suas subunidades (etapa II). Se um códon de terminação aparece no meio de uma molécula de mRNA como resultado de mutação, ocorre a terminação prematura do polipeptídeo.


    Visão geral

    A sequência de DNA, que codifica a sequência de aminoácidos em uma proteína, é copiada em uma cadeia de RNA mensageiro. Pode ser copiado muitas vezes em cadeias de RNA. Os ribossomos podem se ligar a uma cadeia de RNA mensageiro e usar sua sequência para determinar a sequência correta de aminoácidos. Os aminoácidos são selecionados, coletados e transportados para o ribossomo por moléculas de RNA de transferência (tRNA), que entram em uma parte do ribossomo e se ligam à cadeia de RNA mensageiro. É durante esta ligação que ocorre a tradução correta da sequência de ácido nucleico em sequência de aminoácido. Para cada tripleto de codificação no RNA mensageiro, há um RNA de transferência distinto que corresponde e que carrega o aminoácido correto para esse trio de codificação. Os aminoácidos anexados são então ligados entre si por outra parte do ribossomo. Uma vez que a proteína é produzida, ela pode dobrar para produzir uma estrutura tridimensional funcional específica, embora durante a síntese algumas proteínas comecem a dobrar em sua forma correta.

    Um ribossomo é feito de complexos de RNAs e proteínas e, portanto, é uma ribonucleoproteína. Cada ribossomo é dividido em duas subunidades: 1) uma subunidade menor que se liga a uma subunidade maior e ao padrão de mRNA e 2) uma subunidade maior que se liga ao tRNA, aos aminoácidos e à subunidade menor. Quando um ribossomo termina de ler uma molécula de mRNA, essas duas subunidades se separam. Os ribossomos são ribozimas, porque a atividade catalítica da peptidiltransferase que liga os aminoácidos é realizada pelo RNA ribossômico. Os ribossomos são frequentemente associados às membranas intracelulares que constituem o retículo endoplasmático rugoso.

    Ribossomos de bactérias, arquéias e eucariotos no sistema de três domínios se assemelham a um grau notável, evidência de uma origem comum. Eles diferem em tamanho, sequência, estrutura e proporção de proteína para RNA. As diferenças na estrutura permitem que alguns antibióticos matem as bactérias inibindo seus ribossomos, enquanto não afetam os ribossomos humanos. Em bactérias e arqueas, mais de um ribossomo pode se mover ao longo de uma única cadeia de mRNA de uma vez, cada um & # 8220 lendo & # 8221 sua sequência e produzindo uma molécula de proteína correspondente.

    Os ribossomos mitocondriais das células eucarióticas são produzidos a partir de genes mitocondriais e funcionalmente se assemelham a muitas características das bactérias, refletindo a provável origem evolutiva das mitocôndrias. [5] [6]


    A tradução ocorre na direção 5 'e rarr3'.

    A tradução ocorre no citoplasma. Ele começa com o tRNA que contém o anticódon correspondente para a ligação do códon inicial AUG à pequena subunidade do ribossomo. Este tRNA carrega o aminoácido metionina e é sempre o primeiro tRNA a se ligar ao sítio P. A pequena subunidade do ribossomo liga-se então à extremidade 5 'do mRNA. Isso ocorre porque a tradução ocorre na direção 5 '& rarr3'. A pequena subunidade se moverá ao longo do mRNA até atingir o códon inicial AUG. A grande subunidade do ribossomo pode então ligar-se à pequena subunidade. O próximo tRNA com o anticódon correspondente ao segundo códon no mRNA liga-se ao sítio A da pequena subunidade do ribossomo. Os aminoácidos nas duas moléculas de tRNA formam uma ligação peptídica. Uma vez feito isso, a subunidade grande do ribossomo se move para frente sobre a menor. A subunidade menor se move para a frente para se juntar à subunidade maior e, à medida que o faz, o ribossomo move 3 nucleotídeos ao longo do mRNA e o primeiro tRNA é movido para o E site a ser lançado. O segundo tRNA está agora no local P, de modo que outro tRNA com o anticódon correspondente pode se ligar ao local A. À medida que este processo continua, o polipeptídeo é alongado. Assim que o ribossomo atingir o códon de parada, a tradução do mRNA terminará, pois nenhum tRNA terá um anticódon correspondente ao códon de parada. O polipeptídeo é então liberado. Muitos ribossomos podem traduzir o mesmo mRNA ao mesmo tempo. Todos eles se moverão ao longo do mRNA na direção 5 'e rarr3'. Esses grupos de ribossomos em um único mRNA são chamados de polissomos.

    O tRNA contendo o anticódon correspondente ao códon inicial liga-se ao sítio P da pequena subunidade do ribossomo

    A pequena subunidade se liga à extremidade 5 'do mRNA e se move na direção 5' & rarr3 'até atingir o códon inicial

    A subunidade grande então se liga à menor

    O próximo tRNA com o anticódon correspondente ao próximo códon no mRNA liga-se ao sítio A

    Os aminoácidos nas duas moléculas de tRNA formam uma ligação peptídica

    A subunidade maior avança sobre a menor

    A subunidade menor se junta à maior, isso move os nucleotídeos do ribossomo 3 ao longo do mRNA e move o primeiro tRNA para o sítio E para ser liberado

    O segundo tRNA está agora no local P, de modo que outro tRNA com o anticódon correspondente ao códon no mRNA pode se ligar ao local A

    Conforme este processo continua, o polipeptídeo é alongado

    Uma vez que o ribossomo atinge o códon de parada no mRNA, a tradução termina e o polipeptídeo é liberado

    Muitos ribossomos podem traduzir um único mRNA ao mesmo tempo, esses grupos de ribossomos são chamados de polissomos