4.6A: Ribosomas

Los ribosomas son pequeños orgánulos esféricos que fabrican proteínas uniendo aminoácidos. Muchos ribosomas se encuentran libres en el citosol, mientras que otros están unidos al retículo endoplásmico rugoso. El propósito del ribosoma es traducir el ARN mensajero (ARNm) a proteínas con la ayuda del ARNt. En los eucariotas, los ribosomas suelen encontrarse en el citosol de la célula, en el retículo endoplásmico o en el ARNm, así como en la matriz de las mitocondrias. Las proteínas sintetizadas en cada una de estas ubicaciones cumplen una función diferente en la célula. En los procariotas, los ribosomas pueden encontrarse también en el citosol. Este orgánulo que sintetiza proteínas es el único que se encuentra tanto en procariotas como en eucariotas, afirmando el hecho de que el ribosoma es un rasgo que evolucionó tempranamente, muy probablemente presente en el ancestro común de eucariotas y procariotas. Los ribosomas no están unidos a la membrana.

Los ribosomas están compuestos por dos subunidades, una grande y otra pequeña, que sólo se unen durante la síntesis de proteínas. El propósito del ribosoma es tomar el mensaje real y el complejo aminoacil-ARNt cargado para generar la proteína. Para ello, tienen tres sitios de unión. Uno es para el ARNm; los otros dos son para el ARNt. Los sitios de unión para el ARNt son el sitio A, que sostiene el complejo aminoacil-ARNt, y el sitio P, que se une al ARNt unido a la cadena polipeptídica en crecimiento.

En la mayoría de las bacterias, la estructura intracelular más numerosa es el ribosoma, que es el lugar de la síntesis de proteínas en todos los organismos vivos. Todos los procariotas tienen ribosomas 70S (donde S= unidades Svedberg) mientras que los eucariotas contienen ribosomas 80S más grandes en su citosol. El ribosoma 70S está formado por las subunidades 50S y 30S. La subunidad 50S contiene los ARNr 23S y 5S, mientras que la subunidad 30S contiene el ARNr 16S. Estas moléculas de ARNr difieren en tamaño en los eucariotas y están complejas con un gran número de proteínas ribosómicas, cuyo número y tipo puede variar ligeramente entre organismos. El ribosoma es el complejo multiproteico intracelular más comúnmente observado en las bacterias.

El ensamblaje del ribosoma consiste en la transcripción, la traducción, el plegado del ARNr y de las proteínas ribosómicas, la unión de las proteínas ribosómicas y la unión y liberación de los componentes de ensamblaje para formar el ribosoma. El ensamblaje in vivo de la subunidad 30S tiene dos intermediarios (p130S y p230S) y la subunidad 50S tiene tres intermediarios (p150S, p250S y p350S). Sin embargo, los intermediarios de reconstitución no son los mismos que in vitro. Los intermediarios de la subunidad 30S producen partículas 21S y 30S, mientras que los intermediarios de la subunidad 50S producen partículas 32S, 43S y 50S. Los intermediarios en el ensamblaje in vivo son ARNr precursor, lo que difiere del in vitro, que utiliza ARNr maduro. Para completar el mecanismo de ensamblaje del ribosoma, estos ARNr precursores se transforman en los polisomas.