La síntesis de proteínas es el proceso de construcción de proteínas en las células a partir de aminoácidos. Las proteínas son importantes para la función celular, por lo que son esenciales para todos los seres vivos.
La síntesis de proteínas es la traducción del ARN mensajero (ARNm) que se ha producido a partir del ADN. De esta forma, la información genética contenida en el ADN se transforma en proteínas, encargadas de realizar las actividades celulares.
El orgánulo responsable de la síntesis de proteínas es el ribosoma. Aquí también participan ARNm, ARN de transferencia (ARNt), aminoácidos y algunas proteínas auxiliares.
La síntesis de proteínas es un proceso anabólico, es decir, una macromolécula se construye a partir de unidades más pequeñas. Así, los aminoácidos son las unidades que se unen para formar proteínas. Por ejemplo, el colágeno es una proteína con más de 4000 aminoácidos.
Las células eucariotas (animales, plantas, hongos y protozoos) y las células procariotas (bacterias y arqueas) sintetizan proteínas. Sin embargo, hay algunas diferencias que hicieron posible crear antibióticos para eliminar bacterias.
Por ejemplo, los aminoglucósidos (gentamicina, amikacina y estreptomicina) y los macrólidos (eritromicina y azitromicina) se unen a los ribosomas bacterianos, impidiendo la síntesis de proteínas en las bacterias, provocando su destrucción.
El proceso de producción de proteínas es importante para la creación de nuevos tejidos o su reparación. Por lo tanto, un problema en su producción puede significar la aparición de enfermedades.
Pasos de la síntesis de proteínas
Durante la síntesis de proteínas, la secuencia de ARNm se traduce en una secuencia de aminoácidos. La síntesis de proteínas es un proceso cíclico que se puede dividir en tres pasos o fases: iniciación, elongación y terminación.
Iniciación
Allá iniciación implica identificar el lugar exacto en la secuencia de nucleótidos de un ARNm para comenzar la traducción. La lectura de ARNm se realiza cada tres nucleótidos (codón), es decir que tres nucleótidos de ARNm corresponden a un aminoácido.
El inicio de la síntesis de proteínas comienza con el ensamblaje del ribosoma en el ARNm en el codón AUG que especifica el aminoácido metionina, el primer aminoácido de la proteína.
El ARN de transferencia unido a metionina (ARNt) se empareja con el ARNm AUG en el sitio ribosomal P (centro peptídico).
El proceso de síntesis de proteínas comienza con la entrada del ARNt de metionina en el sitio P del ribosoma para acoplarse al codón de inicio del ARNm.
Alargamiento
Allá alargamiento La proteína consiste en la adición continua de aminoácidos para la producción de una proteína. Esto asegura que el ribosoma se mueva a lo largo del ARNm al «leer» grupos de tres nucleótidos que especifican cada aminoácido, expandiendo así la cadena de aminoácidos.
En el sitio ribosómico A (centro aceptor del nuevo ARNt unido a aminoácido), se incorpora el ARNt con el siguiente aminoácido y una molécula de energía (GTP). En el ribosoma se encuentra la enzima que conecta el aminoácido en el sitio A con el aminoácido en el sitio P. El ARNt en el sitio P se libera del aminoácido y se mueve al sitio E (por salidaEnglish outlet) por donde sale del ribosoma.
Ahora se libera el sitio P y el péptido de ARNt del sitio A se mueve al sitio P, liberando el sitio A. Esto se repite hasta que alcanza el codón de terminación en el ARNm.
Interrupción de la síntesis de proteínas
Allá Terminación La traducción del ARNm ocurre cuando el ribosoma encuentra un codón de parada y la proteína se libera del ribosoma.
Hay tres codones de terminación: UAA (uracilo-adenina-adenina), UAG (uracilo-adenina-guanina) o UGA (uracilo-guanina-adenina). Cuando aparece una de estas tres secuencias, se introduce en el ribosoma un factor de liberación que no lleva ningún aminoácido. Esto da la señal de que se ha llegado al final de la proteína.
Los ribosomas y el ARNm se pueden reciclar para recrear una nueva proteína. Un ARNm puede ser utilizado varias veces por diferentes ribosomas para sintetizar la misma proteína.
Ver también código genético
Las referencias
Alberts, B., Johnson, A., Lewis, J, Raff, M., Roberts, K., Walter, P. (2008) Biología molecular de la célula 5.ª ed. Ciencia de la guirnalda. REINO UNIDO.
Hoerter JE, Ellis SR. (2022) Bioquímica, Síntesis de Proteínas. StatPearls [Internet]. La isla del tesoro (FL).
Nelson, DL, Cox, MM, Hoskins, AA (2021) Principios de bioquímica de Lehninger. 8ª ed. Aprendizaje de Macmillan. Bostón