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4.8: Ribossomas
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Ribosomes
 
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4.8: Ribosomes

4.8: Ribossomas

Ribosomes translate genetic information encoded by messenger RNA (mRNA) into proteins. Both prokaryotic and eukaryotic cells have ribosomes. Cells that synthesize large quantities of protein—such as secretory cells in the human pancreas—can contain millions of ribosomes.

Ribosomes are composed of ribosomal RNA (rRNA) and proteins. Ribosomes are not surrounded by a membrane (i.e., despite their specific cell function, they are not an organelle). In eukaryotes, rRNA is transcribed from genes in the nucleolus—a part of the nucleus that specializes in ribosome production. Within the nucleolus, rRNA is combined with proteins that are imported from the cytoplasm. The assembly produces two subunits of a ribosome—the large and small subunits.

These subunits then leave the nucleus through pores in the nuclear envelope. Each one large and small subunit bind to each other once mRNA binds to a site on the small subunit at the start of the translation process. This step forms a functional ribosome.

Ribosomes may assemble in the cytosol—called free ribosomes—or while attached to the outside of the nuclear envelope or endoplasmic reticulum—called bound ribosomes. Generally, free ribosomes synthesize proteins used in the cytoplasm, while bound ribosomes synthesize proteins that are inserted into membranes, packaged into organelles, or are secreted from the cell.

Ribosomes synthesize proteins by bringing together mRNA and transfer RNA (tRNA). Specialized nucleotides of the tRNA, called anticodon loop, bind to the codon of the mRNA. The tRNA carries an amino acid on the other end. In this way, the genetic code from mRNA is translated into a chain of amino acids one codon at a time. Ribosomes also catalyze the formation of peptide bonds between adjacent amino acids, resulting in a polypeptide.

When mRNA binds to the small subunit of the ribosome, tRNA binds to one of three binding sites on the large subunit of the ribosome. The binding sites are called the A (aminoacyl-tRNA), P (peptidyl-tRNA), and E (exit) sites. As the mRNA is translated, new tRNAs are added at the A site, move to the P site, and are released at the E site. The growing polypeptide chain threads through an exit tunnel in the large subunit. When the protein synthesis is complete, the ribosomal subunits dissociate.

Os ribossomas traduzem informações genéticas codificadas pelo RNA mensageiro (mRNA) em proteínas. Tanto as células procarióticas como eucarióticas têm ribossomas. Células que sintetizam grandes quantidades de proteína—como células secretoras no pâncreas humano—podem conter milhões de ribossomas.

Ribossomas são compostos por RNA ribossómico (rRNA) e proteínas. Os ribossomas não são rodeados por uma membrana (ou seja, apesar da sua função celular específica, não são um organelo). Em eucariotas, o rRNA é transcrito a partir de genes no nucléolo—uma parte do núcleo especializada na produção de ribossomas. Dentro do nucléolo, o rRNA é combinado com proteínas que vêm do citoplasma. A junção produz duas subunidades de um ribossoma: as subunidades grandes e pequenas.

Essas subunidades deixam então o núcleo através dos poros no envelope nuclear. As subunidades grandes e pequenas ligam-se uma à outra uma vez que o mRNA se liga a um local na subunidade pequena no início do processo de tradução. Esta etapa forma um ribossoma funcional.

Os ribossomas podem unir-se no citosol—chamados ribossomas livres—ou enquanto ligados ao lado de fora do envelope nuclear ou retículo endoplasmático—chamados ribossomas ligados. Geralmente, ribossomas livres sintetizam proteínas usadas no citoplasma, enquanto que ribossomas ligados sintetizam proteínas que são inseridas em membranas, enoveladas em organelos, ou secretadas da célula.

Os ribossomas sintetizam proteínas unindo-se a mRNA e RNA de transferência (tRNA). Nucleótidos especializados do tRNA, chamados laços anticodão, ligam-se ao codão do mRNA. O tRNA carrega um aminoácido na outra extremidade. Assim, o código genético do mRNA é traduzido em uma cadeia de aminoácidos um codão de cada vez. Os ribossomas também catalisam a formação de ligações peptídicas entre aminoácidos adjacentes, resultando em um polipeptídeo.

Quando o mRNA se liga à subunidade pequena do ribossoma, o tRNA liga-se a um dos três locais de ligação na subunidade grande do ribossoma. Os locais de ligação são chamados de locais A (aminoacil-tRNA), P (peptidil-tRNA) e E (saída). À medida que o mRNA é traduzido, novos tRNAs são adicionados ao local A, movem-se para o local P e são libertados no local E. A cadeia de polipeptídeos em crescimento atravessa um túnel de saída na subunidade grande. Quando a síntese proteica está completa, as subunidades ribossómicas dissociam-se.


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