4.6A : Ribosomes

Les ribosomes sont de minuscules organites sphériques qui fabriquent des protéines en assemblant des acides aminés. De nombreux ribosomes se trouvent libres dans le cytosol, tandis que d’autres sont attachés au réticulum endoplasmique rugueux. Le but du ribosome est de traduire l’ARN messager (ARNm) en protéines à l’aide de l’ARNt. Chez les eucaryotes, les ribosomes se trouvent généralement dans le cytosol d’une cellule, le réticulum endoplasmique ou ARNm, ainsi que dans la matrice des mitochondries. Les protéines synthétisées à chacun de ces endroits jouent un rôle différent dans la cellule. Chez les procaryotes, les ribosomes se trouvent également dans le cytosol. Cet organite de synthèse des protéines est le seul organite que l’on trouve à la fois chez les procaryotes et les eucaryotes, ce qui prouve que le ribosome est un trait qui a évolué très tôt, très probablement présent chez l’ancêtre commun des eucaryotes et des procaryotes. Les ribosomes ne sont pas liés à une membrane.

Les ribosomes sont composés de deux sous-unités, une grande et une petite, qui ne se lient entre elles que pendant la synthèse des protéines. Le but du ribosome est de prendre le message réel et le complexe aminoacyl-ARNt chargé pour générer la protéine. Pour ce faire, il dispose de trois sites de liaison. L’un est destiné à l’ARNm, les deux autres sont destinés à l’ARNt. Les sites de liaison pour l’ARNt sont le site A, qui retient le complexe aminoacyl-ARNt, et le site P, qui se lie à l’ARNt attaché à la chaîne polypeptidique en croissance.

Dans la plupart des bactéries, la structure intracellulaire la plus nombreuse est le ribosome qui est le site de synthèse des protéines dans tous les organismes vivants. Tous les procaryotes possèdent des ribosomes 70S (où S=unités Svedberg) tandis que les eucaryotes contiennent des ribosomes 80S plus grands dans leur cytosol. Le ribosome 70S est constitué d’une sous-unité 50S et d’une sous-unité 30S. La sous-unité 50S contient les ARNr 23S et 5S tandis que la sous-unité 30S contient l’ARNr 16S. Ces molécules d’ARNr diffèrent en taille chez les eucaryotes et sont complexées avec un grand nombre de protéines ribosomales, dont le nombre et le type peuvent varier légèrement selon les organismes. Le ribosome est le complexe multiprotéique intracellulaire le plus couramment observé chez les bactéries.

L’assemblage du ribosome consiste en la transcription, la traduction, le repliement de l’ARNr et des protéines ribosomiques, la liaison des protéines ribosomiques, et la liaison et la libération des composants de l’assemblage pour fabriquer le ribosome. L’assemblage in vivo de la sous-unité 30S comporte deux intermédiaires (p130S et p230S) et la sous-unité 50S comporte trois intermédiaires (p150S, p250S et p350S). Cependant, les intermédiaires de reconstitution ne sont pas les mêmes qu’in vitro. Les intermédiaires de la sous-unité 30S donnent des particules 21S et 30S alors que les intermédiaires de la sous-unité 50S donnent des particules 32S, 43S et 50S. Les intermédiaires dans l’assemblage in vivo sont des ARNr précurseurs, ce qui est différent de l’assemblage in vitro qui utilise des ARNr matures. Pour compléter le mécanisme d’assemblage des ribosomes, ces ARNr précurseurs se transforment dans les polysomes.