Traducció de Proteïnes: Procés i Fases

La traducció és la síntesi d'una proteïna a partir de la informació continguda en un ARNm. La informació genètica de l'ADN o de l'ARNm està continguda en un alfabet de 4 lletres (els nucleòtids) i aquesta mateixa informació ha de ser traslladada a la seqüència d'aminoàcids, és a dir, en un alfabet de 20 lletres. El codi genètic representa el diccionari que conté les equivalències entre els nucleòtids i els aminoàcids. La traducció de l'ARNm, que és molt complexa, sempre va en direcció 5'--> 3', i sovint un mateix ARNm pot ser traduït simultàniament per més d'un ribosoma, cosa que origina unes figures semblants a cadenes de rosari, els polisomes.

La biosíntesi de les proteïnes necessita prèviament l'activació dels aminoàcids. Es tracta de disposar d'aminoàcids en condicions de ser utilitzats i, per això, s'estableix una relació entre els ARN de transferència (ARNt) i els aminoàcids, de manera que un ARNt només es pot unir a un aminoàcid determinat, però un aminoàcid pot unir-se a més d'un ARNt. Es coneix l'existència de 61 ARNt diferents. L'aminoàcid correcte s'uneix al seu corresponent ARNt per acció d'enzims específics, les aminoacil-ARNt-sintetases, capaçes de reconèixer l'aminoàcid i l'ARNt corresponent. La reacció d'activació comporta el consum d'ATP. Un cop activats els aminoàcids que hi han de participar, ja es pot començar pròpiament la síntesi de proteïnes, en la qual es distingeixen les següents parts:

El començament requereix la presència d'un ARNm sintetitzat prèviament. Aquest s'uneix a la subunitat petita del ribosoma i a altres molècules proteiques anomenades factors d'iniciació per formar l'anomenat complex d'iniciació, per al qual cal la presència d'ions Mg2+. També s'hi uneix el GTP com a font energètica. Cada conjunt de tres nucleòtids en l'ARNm, amb les seves corresponents bases, s'anomena codó i es correspon amb un aminoàcid específic. La síntesi comença amb el codó AUG, que es correspon amb l'aminoàcid metionina. La iniciació és la lectura d'aquest primer codó i la seva traducció, per la qual cosa és necessària la presència d'un ARNt que porti la metionina. En unir-se l'ARNt a l'ARNm i a la subunitat petita del ribosoma, el conjunt s'uneix a la subunitat gran ribosòmica i s'eliminen els altres factors, alliberant-se GDP i Pi a partir del GTP.

A continuació té lloc, per lectura de l'ARNm en sentit 5'-> 3', el creixement de la cadena peptídica que comença amb el grup amino de la metionina. Es va afegint un aminoàcid rera un altre, des del segon fins a l'últim de forma cíclica. Per cada cicle es necessiten factors d'elongació, de caràcter proteic, i dues molècules de GTP. L'ARNm es mou sobre el ribosoma, codificant amb la seqüència de les seves bases l'addició dels aminoàcids que van formant el polipèptid. El primer pas és la unió d'un ARNt i un GTP a un factor d'elongació. Després, l'ARNt s'uneix a un codó de l'ARNm mitjançant una seqüència de nucleòtids complementària que s'anomena anticodó. Tot seguit, l'aminoàcid associat a l'ARNt s'uneix amb un enllaç peptídic a la cadena naixent i de forma immediata s'allibera l'ARNt que estava associat a l'aminoàcid anterior i es comença la lectura d'un nou codó de l'ARNm, per la qual cosa es necessita un factor d'elongació diferent.

Quan s'arriba a un dels tres codons de terminació, que són UAA, UAG i UGA, no hi ha cap aminoàcid que es pugui acoblar al ribosoma i això significa el final de la lectura. Una proteïna, el factor de terminació, reconeix el codó de terminació i catalitza la hidròlisi que allibera, per una banda, l'ARNt i, per l'altra, la cadena peptídica formada (peptidil transferasa). Gairebé al mateix temps, l'ARNm es desacobla del ribosoma i aquest es separa en les seves dues subunitats.