4.6A: Ribosomi

I ribosomi sono piccoli organelli sferici che producono proteine unendo amminoacidi. Molti ribosomi si trovano liberi nel citosol, mentre altri sono attaccati al reticolo endoplasmatico ruvido. Lo scopo del ribosoma è di tradurre l’RNA messaggero (mRNA) in proteine con l’aiuto del tRNA. Negli eucarioti, i ribosomi si trovano comunemente nel citosol di una cellula, nel reticolo endoplasmatico o mRNA, così come nella matrice dei mitocondri. Le proteine sintetizzate in ciascuna di queste posizioni servono un ruolo diverso nella cellula. Nei procarioti, i ribosomi si trovano anche nel citosol. Questo organello che sintetizza le proteine è l’unico organello che si trova sia nei procarioti che negli eucarioti, affermando il fatto che il ribosoma è una caratteristica che si è evoluta presto, molto probabilmente presente nell’antenato comune di eucarioti e procarioti. I ribosomi non sono legati alla membrana.

I ribosomi sono composti da due subunità, una grande e una piccola, che si legano insieme solo durante la sintesi proteica. Lo scopo del ribosoma è di prendere il messaggio reale e il complesso aminoacil-tRNA carico per generare la proteina. Per farlo, hanno tre siti di legame. Uno è per l’mRNA; gli altri due sono per il tRNA. I siti di legame per il tRNA sono il sito A, che trattiene il complesso aminoacil-tRNA, e il sito P, che si lega al tRNA attaccato alla catena polipeptidica in crescita.

Nella maggior parte dei batteri, la struttura intracellulare più numerosa è il ribosoma che è la sede della sintesi proteica in tutti gli organismi viventi. Tutti i procarioti hanno ribosomi 70S (dove S=unità Svedberg) mentre gli eucarioti contengono ribosomi più grandi 80S nel loro citosol. Il ribosoma 70S è composto da una subunità 50S e 30S. La subunità 50S contiene l’rRNA 23S e 5S mentre la subunità 30S contiene l’rRNA 16S. Queste molecole di rRNA differiscono per dimensioni negli eucarioti e sono complessate con un gran numero di proteine ribosomiali, il cui numero e tipo può variare leggermente tra gli organismi. Il ribosoma è il complesso multiproteico intracellulare più comunemente osservato nei batteri.

L’assemblaggio del ribosoma consiste nella trascrizione, nella traduzione, nel ripiegamento dell’rRNA e delle proteine ribosomiali, nel legame delle proteine ribosomiali e nel legame e rilascio dei componenti di assemblaggio per formare il ribosoma. L’assemblaggio in vivo della subunità 30S ha due intermedi (p130S e p230S) e la subunità 50S ha tre intermedi (p150S, p250S e p350S). Tuttavia, gli intermedi di ricostituzione non sono gli stessi che in vitro. Gli intermedi della subunità 30S producono particelle 21S e 30S mentre gli intermedi della subunità 50S producono particelle 32S, 43S e 50S. Gli intermedi nell’assemblaggio in vivo sono rRNA precursori che è diverso da quello in vitro che usa rRNA maturo. Per completare il meccanismo di assemblaggio del ribosoma, questi rRNA precursori vengono trasformati nei polisomi.