Elementos de la traducción
En la traducción los nucleótidos se leen de tres en
tres y no solapadamente, tres nucleótidos codifican un aminoácido, y las
proteínas siempre se sintetizan desde el extremo amino al carboxilo siendo el
primer aminoácido (aa) metionina siempre.
Al complejo formado por los ribosomas en la
traducción se llama polisoma o polirribosoma.
Para la traducción se necesitan: aa-ARNt, factores
de iniciación IF1, IF2, IF3, mRNA, GTP, Mg, peptidil-transferasa, factores de
elongación EF-TU, EF-TS, EF-G, codón stop y factores de terminación RF1, RF2 y
RF3.
El ARNt contiene el anticodón que es la secuencia
complementaria del codón del ARNm y que es la que reconoce el aa a poner.
Traducción
La traducción es el proceso por el cual una
molécula de ARN mensajero se transforma en una secuencia de aminoácidos
(proteínas/enzimas).
Iniciación
Hay un único codón que codifica para metionina.
Pero hay dos tRNA: tRNAfMet y tRNAMet en los que el primero es el que se usa
cuando AUG representa el codón de inicio y el segundo para AUG en posiciones
interiores.
La subunidad pequeña ribosómica se fija al factor
de iniciación IF3 que impide que las dos subunidades se fijen. Para esto ayuda
IF1.
Se fija el mRNA a la subunidad de tal forma que AUG
se sigua en el lugar preciso, junto con él se fijan IF2 y GTP. AUG es conducido
a la posición correcta en la subunidad gracias a que se reconoce una señal
iniciadora (Shine-Dalgarno) que es rica en purinas y se emparejan las bases del
rRNA 16 S con esta secuencia.
Así se posiciona correctamente AUG. En eucariotas,
la subunidad pequeña se une al casquete y corre hasta el AUG.
Los ribosomas tienen dos sitios el sitio A
(aminoacilo) y el sitio P (peptidilo). En P se posiciona AUG que es el único
sitio en el que se puede posicionar el f-Met-tRNAfMet. Ahora se libera IF3, y
la unidad mayor se acopla hidrolizando GTP y liberando IF1 y IF2.
Elongación
El ciclo de elongación se produce en tres pasos:
entrada, enlace peptídico y traslocación. Los factores de elongación catalizan:
EF-G la traslocación, EF-TS desplaza GTP de EF-TU y EF-TU forma el complejo
aa-tRNA.
Ya tenemos fijada la formilmetionina y el siguiente paso es el primero de la
elongación. El segundo aa-tRNA entra fijado a EF-TU que también contiene
GTP unido. Este aa-tRNA se une al sitio A del ribosoma cosa que va acompañada
de la hidrólisis de GTP y entonces EF-TU-GDP abandona el ribosoma. Se regenera
entonces el GDP mediante EF-TS que quita a GDP para hacer hueco a GTP y de
nuevo comenzar este ciclo.
A continuación se produce un desplazamiento
nucleofílico del tRNA del stio P por el grupo amino de un tRNA situado en A. El
aminoácido se transfiere al sitio A y queda el tRNA libre en P, se produce una
transpeptidización que cataliza la subunidad grande, el centro activo es
peptidil-transferasa.
El tercer paso o translocación consiste en que el ribosoma se traslada un codón
hacia el extremo 3′ del mRNA utilizando energía proporcionada por la hidrólisis
de GTP unido a EF-F. Así se deja el stio A libre y el dipeptidil-tRNA está en
P.
Terminación
Para la terminación de las cadenas es fundamental
la presencia de los factores de terminación.
RF3 se une a GTP y estimula la unión al ribosoma
deRF1 y RF2 que actúan a nivel de A. Entonces se hidroliza el enlace éster
entre el polipéptido en crecimiento y el tRNA del sitio P y se libera el
polipéptido acabado. Posteriormente se libera el ribosoma, el mRNA y el tRNA
desacilado y el factor de liberación RF3.1
Alteraciones en la Traducción de la Salmonelosis
Los mecanismos involucrados en el proceso de invasión que la Salmonella utiliza para lograr pasar barreras y manipular las células eucarióticas del hospedero, comprenden un conjunto de sistemas de secreción, sistemas fimbriales y sobre todo de proteínas translocadoras.
Las fimbrias son evaginaciones citoplasmáticas de estructura proteica que salen a través de los poros de la pared celular y la cápsula. En el caso de la Salmonella el mecanismo de adhesión involucra varios tipos de fimbrias o pili, 4 de los cuales están definidos genéticamente: fimbria tipo1 (fim), fimbria codificada por plásmidos (pef), fimbria polar larga (lpf) y fimbria agregativa delgada (Curli) (agf/csg). Estas fimbrias permiten a la bacteria conseguir contacto con las células hospederas.
La Salmonella coloniza el intestino delgado estableciendo un estrecho contacto con el borde en cepillo del epitelio intestinal, antes del contacto inicial, el borde permanece intacto. Sin embargo, cuando la bacteria se acerca a la superficie epitelial, las microvellosidades circundantes empiezan a degenerarse con elongación, edema y crecimiento; motivo por el cual la bacteria explota las funciones celulares pre existentes del hospedero y usa estas funciones para su propio beneficio; es decir, que utiliza las señales de transducción del hospedero, para lograr un re arreglo del citoesqueleto y proteínas superiores de membrana, produciendo de esta manera ruffling de membrana e invasión bacteriana. Además la Salmonella también activa su sistema de secreción de proteínas tipo III, que le permite inyectar proteínas de patogenicidad en el citosol de la célula hospedera.
En cuanto a los sistemas de secreción, existen 5, que se diferencian en la forma en que las proteínas son transportadas a través de la membrana externa al espacio periplásmico. Su isla de patogenicidad I es requerida para el ingreso de Salmonella a la célula hospedera, está localizada en su centísoma 63 y en ella se encuentran genes implicados en su patogenicidad. Está dividida en dos grupos de genes que codifican la maquinaria de secreción para invadir la mucosa: inv-spa y prgorg; estos genes se encargan de codificar proteínas que cumplen con diversas funciones en el proceso de invasión.
El análisis de la bioquímica de los factores de patogenicidad secretados por el sistema tipo III han producido fascinantes conocimientos dentro de sofisticadas y altamente adaptadas interacciones bacteria - hospedero lo cual conduce a la remodelación de la bioquímica de la célula hospedera y vías de transducción de señales para facilitar la infección bacteriana, colonización y replicación dentro del hospedero.
En conclusión, el proceso de la traducción en la Salmonella es de suma importancia para la formación de proteínas, pues de ellas depende el proceso de invasión en las células huésped.2
Referencias Bibliográficas:
1. Traducción del ARN y código genético(sede Web). 2016 (acceso 22 de
mayo del 2016). Disponible en: http://cienciaybiologia.com/traduccion-del-arn-y-codigo-genetico/
2. Asociación Mexicana de Microbiología. Mecanismos moleculares de patogenicidad de la Salmonella sp 2005. (acceso 22 de
mayo del 2016). Disponible en: http://www.medigraphic.com/pdfs/lamicro/mi-2005/mi05-1_2e.pdf
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