Back to chapter

9.5:

Iniciação da Tradução

JoVE Core
Biologia Molecular
É necessária uma assinatura da JoVE para visualizar este conteúdo.  Faça login ou comece sua avaliação gratuita.
JoVE Core Biologia Molecular
Initiation of Translation

Idiomas

COMPARTILHAR

No mRNA, o sítio inicial para tradução é crucial. Se a tradução fosse começar um nucleotídeo antes ou depois do codão inicial, cada codão que seguir no mRNA será lido mal, sintetizando uma sequência de aminoácidos não-funcionais. A tradução começa com o codão AUG e um iniciador tRNA que carrega o aminoácido, metionina ou a metionina formal quimicamente modificada em bactérias.O tRNA iniciador também contém nucleotídeos conservados que são reconhecidos pelas proteínas chamadas fatores de iniciação eucariótica ou eIFs. Junto com eIF2 e GTP, o iniciador tRNA liga o sítio P da pequena subunidade ribossomal formando o complexo de iniciação eucariótica. Este complexo reconhece o mRNA interagindo com fatores de iniciação, eIF4E ligado à 5’CAP, e eIF4G ligado às proteínas de ligação da cauda poli-A.Alimentado pela hidrolise de ATP, o complexo move-se então no sentido 5’em direção à 3’com o anticodão tRNA procurando pela primeira sequência de AUG no mRNA. Em cima do codão, no reconhecimento do anticodão, o GTP é hidrolisado e os fatores da iniciação desassociam, permitindo que a subunidade ribossomal grande junte o complexo e forme um ribossoma intacto. Agora um tRNA novo que carrega o segundo aminoácido para se ligar ao local A no ribossoma, e síntese de proteína pode começar.As bactérias, mRNAs não possuem tampas de 5’para iniciar a tradução. em vez disso, cada mRNA bacteriano contém uma sequência de líder a montante do primeiro codão AUG chamado a sequência de Shine-Dalgarno. Esta sequência AGGGU de consenso serve como o local de ligação ribossômico, através da combinação de base com uma sequência complementar no rRNA 16s da pequena subunidade ribossómica.Agora, a subunidade ribossómica DOS 50S pode ligar-se ao complexo de iniciação com o ribossoma completo pronto para começar a tradução.

9.5:

Iniciação da Tradução

Iniciar a tradução é complexo porque envolve múltiplas moléculas. O tRNA iniciador, subunidades ribossómicas, e factores de iniciação eucariótica (eIFs) são todos necessários para se juntarem ao codão de iniciação do mRNA. Este processo consiste em vários passos que são mediados por diferentes eIFs.

Primeiro, o tRNA iniciador deve ser selecionado a partir do stock de tRNAs de alongamento pelo factor de iniciação eucariótico 2 (eIF2). O tRNA iniciador (Met-tRNAi) tem elementos de sequência conservados, incluindo bases modificadas em posições específicas. Isto torna o Met-tRNAi diferente de outros

tRNAs que transportam Metionina.

Em seguida, o complexo ternário eIF2/GTP/Met-tRNAi e outros eIFs ligam-se à subunidade ribossomal pequena para formar um complexo de pré-iniciação 43S. Antes de o complexo de pré-iniciação se ligar ao mRNA, para garantir que um mRNA corretamente processado é traduzido, a célula usa o reconhecimento inicial de 5’-cap do mRNA pela subunidade eIF4E do eIF4F.

A maioria dos mRNAs eucarióticos são monocistrónicos, ou seja, codificam apenas uma única proteína. Assim que o complexo de pré-iniciação estiver ligado ao mRNA, o complexo avança para procurar o primeiro tripleto AUG, que está normalmente 50–100 nucleótidos a jusante da 5′-cap terminal.

Durante esta avaliação, os nucleótidos adjacentes ao codão inicial afectam a eficiência do reconhecimento de codões. Se o local de reconhecimento for substancialmente diferente da sequência de reconhecimento consenso (5ʹ-ACCAUGG-3ʹ), o complexo de pré-iniciação pode saltar o primeiro tripleto AUG no mRNA e continuar à procura até ao AUG seguinte. Este fenómeno é conhecido como “leaky scanning.” Vários vírus, como o papilomavírus humano, usam o leaky scanning como o mecanismo predominante durante a tradução. Outras células também o utilizam frequentemente para produzir múltiplas proteínas a partir da mesma molécula de mRNA.

Ribossomas bacterianos podem juntar-se diretamente em um codão de iniciação que se encontra vários nucleótidos a jusante da sequência de Shine-Dalgarno. Assim, uma única molécula de mRNA bacteriano pode codificar para várias proteínas diferentes, o que torna os mRNAs bacterianos policistrónicos.

Leitura Sugerida

  1. Alberts, Bruce. "Molecular Biology of the Cell." (2016), Pgs 347-348.
  2. Pestova, Tatyana V., Victoria G. Kolupaeva, Ivan B. Lomakin, Evgeny V. Pilipenko, Ivan N. Shatsky, Vadim I. Agol, and Christopher UT Hellen. "Molecular mechanisms of translation initiation in eukaryotes." Proceedings of the National Academy of Sciences 98, no. 13 (2001): 7029-7036.
  3. Stacey, Simon N., Deborah Jordan, Andrew JK Williamson, Michael Brown, Joanna H. Coote, and John R. Arrand. "Leaky scanning is the predominant mechanism for translation of human papillomavirus type 16 E7 oncoprotein from E6/E7 bicistronic mRNA." Journal of virology 74, no. 16 (2000): 7284-7297.