4.8: Rybosomów

Rybosomy przekształcają informację genetyczną kodowaną przez informacyjny RNA (mRNA) na białka. Zarówno komórki prokariotyczne, jak i eukariotyczne mają rybosomy. Komórki, które syntetyzują duże ilości białka – takie jak komórki wydzielnicze w ludzkiej trzustce – mogą zawierać miliony rybosomów.

Struktura i budowa rybosomów

Rybosomy składają się z rybosomalnego RNA (rRNA) i białek. U eukariontów rRNA jest transkrybowane z genów w jąderku – części jądra, która specjalizuje się w produkcji rybosomów. W obrębie jąderka rRNA jest łączone z białkami importowanymi z cytoplazmy. Zespół wytwarza dwie podjednostki rybosomu – dużą i małą podjednostkę. Podjednostki te następnie opuszczają jądro przez pory w otoczce jądrowej. Na początku translacji mRNA wiąże się z miejscem na małej podjednostce, a następnie rekrutowana jest również duża podjednostka. Ten krok tworzy funkcjonalny rybosom.

Rybosomy mogą gromadzić się w cytozolu – zwanym wolnymi rybosomami – lub gdy są przyczepione na zewnątrz otoczki jądrowej lub retikulum endoplazmatycznego – zwane rybosomami związanymi. Ogólnie rzecz biorąc, wolne rybosomy syntetyzują białka używane w cytoplazmie, podczas gdy związane rybosomy syntetyzują białka, które są wprowadzane do błon, pakowane w organelle lub wydzielane z komórki.

Synteza białek

Rybosomy syntetyzują białka, łącząc mRNA i przenosząc RNA (tRNA). Wyspecjalizowane nukleotydy tRNA, zwane pętlą antykodonową, wiążą się z kodonem mRNA. tRNA przenosi aminokwas na drugim końcu. W ten sposób kod genetyczny z mRNA jest tłumaczony na łańcuch aminokwasów, jeden kodon na raz. Kiedy mRNA wiąże się z małą podjednostką rybosomu, tRNA wiąże się z jednym z trzech miejsc wiązania na dużej podjednostce rybosomu. Miejsca wiązania nazywane są miejscami A (aminoacylo-tRNA), P (peptydylo-tRNA) i E (wyjście). Podczas translacji mRNA nowe tRNA są dodawane w miejscu A; przenoszą się do miejsca P i są zwalniane w miejscu E. Rybosomy katalizują tworzenie wiązań peptydowych między sąsiednimi aminokwasami, w wyniku czego powstaje polipeptyd. Rosnący łańcuch polipeptydowy przechodzi przez tunel wyjściowy w dużej podjednostce. Po zakończeniu syntezy białek podjednostki rybosomalne dysocjują.