El documento describe la importancia de los descubrimientos sobre los ribosomas y cómo han permitido combatir enfermedades infecciosas y desarrollar antibióticos. Explica que los ribosomas son estructuras celulares clave en la síntesis de proteínas y que estudiar cómo actúan los antibióticos sobre ellos ha mejorado la comprensión de su función. También analiza los esfuerzos actuales por combatir la resistencia a antibióticos descubriendo nuevos mecanismos de acción.

1. Una aproximación a la
utilidad de la Ciencia
¿Sabías que el descubrimiento de los
ribosomas h permitido combatir algunas
ib ha itid b ti l
enfermedades infecciosas?
LUCÍA GARCÍA ORTEGA
Departamento de Bioquímica y Biología Molecular I
Universidad Complutense de Madrid
http://solea.quim.ucm.es/public_html/divul/sabias2.htm

4. Ribosoma
tRNAs, aminoácidos
DNA
mRNA
Factores
,
adicionales,
Energía
Proteínas

5. Micrografía electrónica
publicada en 1955
publicada en 1955
Premio Nobel 1974
“por los descubrimientos
sobre la organización
estructural y funcional
celular”

7. Dos subunidades
Dos subunidades
Origen de la Tres RNAs Estudios
vida Más de 50 proteínas
de 50 proteínas estructurales
Implicación
Desarrollo de en desarrollo
antibióticos
tibióti celular

8. Dogma central de la vida
Dogma central de la
Dogma central de la vida Origen de la vida
Origen de la
Origen de la vida
Duplica la información
la información
Sidney Altman Thomas Cech
Duplica la información
la información
Ejecuta la información
la información
Transfiere la información
la información
Premio Nobel 1989
Ejecuta la información
la información

9. RNA mensajero
Código genético
Tripletes: AAA, GCA...
Secuencia de aminoácidos
Estructura tridimensional
Proteína

10. Subunidad grande
H.
H marismortui
Ha facilitado
enormemente
los estudios
del ribosoma
del ribosoma

11. En el inicio de la década de los 80
En el inicio de la década de los 80

12. El americano
El alemán

14. El indio
El i di
Reconocimiento
codon‐anticodon
Formación del
enlace peptídico

16. Premio Nobel 1945
Alexander Fleming, Ernst B. Chain y Howard Florey
Alexander Fleming Ernst B Chain y Howard Florey
“por el descubrimiento de la penicilina y su efecto curativo
en varias enfermedades infecciosas”
Selman Waksman, Premio Nobel 1952
“por el descubrimiento de la
estreptomicina, el primer
antibiótico efectivo contra la
tuberculosis”

17. RIBOSOMAS
DNA
genómico
Pared
celular
Membrana
plasmática

18. Se unen a la subunidad pequeña
p q
Aminoglucósidos Alteran la zona de unión del tRNA
Provocan lecturas incorrectas
Contra tuberculosis,
bacterias
b t i multiresistentes.
lti i t t
Toxicidad elevada.
Se unen a la subunidad grande
Macrólidos Impiden la salida del péptido
Contra infecciones bacterianas
como bronquitis y neumonía.
Se unen a la subunidad pequeña
Tetraciclinas Impiden la unión del tRNA
Contra acné, sífilis, malaria.
En odontología.

19. Importantísimas contribuciones en el estudio de
antibióticos y su modo de acción sobre los ribosomas.
Como muestra está su libro, publicado en 1979
“Inhibidores de la síntesis de proteínas”.
Entre sus descubrimientos, especificidad del
cloranfenicol por el ribosoma de bacterias y no el
p y
eucariota (1964).
Promovió la ciencia en España y atrajo la atención
Promovió la ciencia en España y atrajo la atención
internacional.

20. El estudio de los antibióticos promovió el
conocimiento d l ribosoma y viceversa
i i del ib i
Previo al conocimiento de la estructura del
ribosoma, la biología molecular permitió elucidar
el mecanismo de acción de muchos antibióticos.

21. Moléculas orgánicas que inactivan al ribosoma, de tamaño 1000 veces mayor
ribosoma,

22. Moléculas orgánicas que inactivan al ribosoma, de tamaño 1000 veces mayor
ribosoma,

24. España es uno de los
países desarrollados
do de se consumen
donde se consumen
se co su e
más antibióticos
Eritromicina y otros
En hospitales, un 70%
En hospitales, un 70%
macrólidos no funcionan en
de las
de las bacterias es muchos casos de infecciones
resistente a, al menos,
i t t a, al menos,
l por Streptococcus pyogenes,
un antibiótico
un antibiótico causante de muchas faringitis

25. Mutaciones y modificaciones en
Mutaciones en proteínas ribosomales
Mutaciones en proteínas ribosomales bases del RNA ribosomal
bases del RNA ribosomal
Modificaciones de los antibióticos
Ayuda de otras metodologías como técnicas in
de otras
vivo para tener en cuenta l di á i ribosomal.
vivo para
i en cuenta la dinámica ib
la dinámica l
Por ejemplo distintos resultados con cristales de
con cristales
D. radiodurans y H marismortui. No
D.
D radiodurans y H marismortui. No sólo se unen
y H marismortui No sólo se
se unen
a sitios
a sitios altamente conservados.
conservados.

26. Inhibir la formación del
b la formación de
a o ac ó
Ejemplos:
Ejemplos: ribosoma
Los ketólidos, nuevos
Los ketólidos, nuevos macrólidos
Azitromicina, derivado de eritromicina
Azitromicina, derivado de eritromicina
, Oxazolidinonas, se unen a
Oxazolidinonas, se unen a
se
Nueva tetraciclina: Tigeciclina
Nueva tetraciclina: Tigeciclina una proteína ribosomal
Nuevo macrólido: Telitromicina
Nuevo macrólido: Telitromicina

27. Linezolid
Oxazolidinona
Contra bacterias gram positivas
g p
Impiden la iniciación de la
traducción, actuando antes que
otros antibióticos
Ya han aparecido resistencias por
tratamientos prolongados y bajas dosis.
y bajas dosis.
Hay nuevas
Hay nuevas variaciones como RWJ‐416457
RWJ‐

28. Algunos parecen tener un mecanismo
de acción distinto en el sitio A de
ribosomas de mamíferos que en
q
bacteria.
bacteria.
Por ejemplo, en mamíferos, algunos
ejemplo, mamíferos,
derivados de paromomicina se unen al
sitio A en “off” mientras que en
bacteria se unen en “on”.
on

29. Tratamiento de enfermedades
genéticas como:
como:
Fibrosis quística, Distrofia
quística,
muscular d D h
l de Duchenne, At i ‐
Duchenne, Ataxia
Ataxia‐
telagienctasia...
telagienctasia...
(Algunos aminoglucósidos en
ensayos clínicos)
clínicos)
Buscando aminoglucósidos
con esta capacidad, que no
capacidad,
sean tóxicos ni antibióticos.
antibióticos.
Además...
Además...
Más de la mitad de los antibióticos consumidos se
de la mitad de los antibióticos
encuentran en pienso animal, en agua, en fertilizantes....
en pienso animal, en agua, en fertilizantes....