4.6A: Rybosomy

Rybosomy są małymi kulistymi organellami, które tworzą białka poprzez łączenie aminokwasów. Wiele rybosomów znajduje się swobodnie w cytozolu, podczas gdy inne są przyłączone do szorstkiego retikulum endoplazmatycznego. Zadaniem rybosomu jest przekształcanie messenger RNA (mRNA) w białka przy pomocy tRNA. U eukariontów rybosomy można powszechnie znaleźć w cytozolu komórki, retikulum endoplazmatycznym lub mRNA, a także w macierzy mitochondriów. Białka syntetyzowane w każdym z tych miejsc pełnią inną rolę w komórce. U prokariotów rybosomy można znaleźć również w cytosolu. Ta syntetyzująca białka organella jest jedyną organellą występującą zarówno u prokariotów, jak i eukariotów, co świadczy o tym, że rybosom jest cechą, która wyewoluowała wcześnie, najprawdopodobniej już u wspólnego przodka eukariotów i prokariotów. Rybosomy nie są związane z błoną.

Rybosomy składają się z dwóch podjednostek, jednej dużej i jednej małej, które wiążą się ze sobą tylko podczas syntezy białka. Celem rybosomu jest zabranie rzeczywistej wiadomości i naładowanego kompleksu aminoacyl-tRNA w celu wytworzenia białka. Aby to zrobić, mają one trzy miejsca wiążące. Jedno z nich jest przeznaczone dla mRNA, dwa pozostałe dla tRNA. Miejsca wiążące dla tRNA to miejsce A, które utrzymuje kompleks aminoacylo-tRNA, oraz miejsce P, które wiąże się z tRNA dołączonym do rosnącego łańcucha polipeptydowego.

W większości bakterii najliczniejszą strukturą wewnątrzkomórkową jest rybosom, który jest miejscem syntezy białek u wszystkich żywych organizmów. Wszystkie prokariota mają rybosomy 70S (gdzie S=jednostki Svedberga), natomiast eukariota zawiera w cytozolu większe rybosomy 80S. Rybosom 70S składa się z podjednostek 50S i 30S. Podjednostka 50S zawiera 23S i 5S rRNA, podczas gdy podjednostka 30S zawiera 16S rRNA. Te cząsteczki rRNA różnią się wielkością u eukariotów i są złożone z dużej liczby białek rybosomalnych, których liczba i rodzaj mogą się nieznacznie różnić u poszczególnych organizmów. Rybosom jest najpowszechniej obserwowanym wewnątrzkomórkowym kompleksem wielobiałkowym u bakterii.

Złożenie rybosomu składa się z transkrypcji, translacji, składania rRNA i białek rybosomalnych, wiązania białek rybosomalnych oraz wiązania i uwalniania składników montażowych w celu utworzenia rybosomu. Składanie in vivo podjednostki 30S ma dwa intermediaty (p130S i p230S), a podjednostka 50S ma trzy intermediaty (p150S, p250S i p350S). Jednakże intermediaty rekonstytucyjne nie są takie same jak in vitro. Produkty pośrednie podjednostki 30S dają cząsteczki 21S i 30S, podczas gdy produkty pośrednie podjednostki 50S dają cząsteczki 32S, 43S i 50S. Produktami pośrednimi w montażu in vivo są prekursorowe rRNA, co odróżnia je od montażu in vitro, w którym wykorzystuje się dojrzałe rRNA. Aby zakończyć mechanizm montażu rybosomów, te prekursorowe rRNA przekształca się w polisomy.

.