RIBOSOMAS





Los ribosomas son orgánulos sin membrana, sólo visibles al microscopio electrónico debido a su reducido tamaño ( 29 nm en células procariotas y 32 nm en eucariotas).

Están en todas las células vivas. Su función es ensamblar proteínas a partir de la información genética que le llega del ADN transcrita en forma de ARN mensajero (ARNm).


external image ribosoma%201.jpg

ESTRUCTURA


  • El ribosoma consta de dos partes, la subunidad mayor y una menor, estas salen del núcleo por separado.

  • El ribosoma procarionta tiene un coeficiente de sedimentación de 70s y está formado por dos subunidades de 50s y 30s. Se puede encontrar en el citoplasma donde recibe el nombre de polisoma o polirribosa.

  • El ribosoma eucariota tiene un coeficiente de sedimentación de 80s, uno de 60s y otra de 40s Este se puede encontrar unido al retículo endoplasmático rugoso.

  • La unión de ambas subunidades se realiza en presencia de una concentración 0.001 M de iones Mg, si esta concentración disminuye se produciría la separación de las dos subunidades, es por lo tanto un proceso reversible.

  • Si la concentración molar de los iones Mg aumenta hasta 10 veces, se produce la unión de dos ribosomas para dar lugar a los dímeros.

  • La ultraestructura del ribosoma es muy compleja, está formado por ARN ribosómico y proteinas.

  • Los ribosomas son responsables del aspecto granuloso del citoplasma de las células. Es el orgánulo más abundante, hay varios millones por célula.





external image image-thumb3.png

BIOGÉNESIS DE LOS RIBOSOMAS



  • Dada la gran complejidad que tienen los ribosomas cabe pensar que hay un número bastante elevado de genes que participan en su formación. La biogénesis varía según sea eucariotas o procariotas.

  • En procariotas los estudios se realizaron sobre E.Coli, a la cual se la hacía crecer en un medio rico en uracilo rico en carbono 14. Se comprobó que el material que formaba parte de los ribosomas aparecen dos tipos de partículas de coeficientes 8s y 20s. Al poco tiempo desaparecían y aparecían otras de 26s y 40s, estudiándolas se vio que de 26s tenían un ARN de 16s y 20s respectivamente. Al poco tiempo desaparecían y aparecían las subunidades mayor y menor de los ribosomas de células procariotas.

  • En eucariotas su origen está relacionado con los nucleolos. Un precursor sería el ARN ribosómico 45s, al poco tiempo aparecían dos ARN marcados uno de 32s y otro de 18s. El 18s pasaba rápidamente al citoplasma, el 32s permanecía cierto tiempo en el interior hasta que desaparecía




external image 153_ribosoma.jpg

FUNCIÓN

  • La función de los ribosomas es la síntesis de proteínas. Este es el proceso mediante el cual el mensaje contenido en el ADN nuclear, que ha sido previamente transcrito en un ARN mensajero, es traducido en el citoplasma, juntamente con los ribosomas y los ARN de transferencia que transportan a los aminoácidos, para formar las proteínas celulares y de secreción.

  • Para la síntesis de proteínas los ribosomas se asocian en grupos mediante un filamento de unos 2 nm. de espesor. Estos ribosomas asociados se denominan polisomas, y suelen adoptar una figura en espiral. La subunidad menor queda hacia el interior de la espiral.

  • El número de ribosomas que forman un polisoma y la longitud de ARN-m que los une varía según el peso molecular de las proteínas que se va a sintetizar.

external image Ribosoma.pngexternal image ribosomaFSM.jpg

SINTESIS DE PROTEINAS

esquema-general.jpg

La transcripción del ADN es el primer proceso de la expresión génica, mediante el cual se transfiere la información contenida en la secuencia del ADN hacia la secuencia de proteína utilizando diversos ARN como intermediaros, por medio de la enzima ARN polimerasa. ARN implicados en la síntesis de proteínas: · ARN mensajero.- Lleva la información sobre la secuencia de aminoácidos de la proteína desde el ADN, hasta el ribosoma, lugar en que se sintetizan las proteínas de la célula. Su función la cumple en el citosol donde se encuentran los ribosomas. · ARN de transferencia.- Estas moléculas pequeñas tiene un sitio específico para la fijación de un aminoácido q se va a unir a su extremo 3' mediante la acción de la aminoacil-ARNt sintetasa y tienen un triplete de bases, el anticodón, en un asa central, en el extremo opuesto de la molécula. La molécula de tRNA es el adaptador que aparea el aminoácido correcto con cada codón de mRNA mediante puentes de hidrógeno· ARN ribosómico.- Se halla combinado con proteínas para formar los ribosomas. son el componente catalítico de los ribosomas; se encargan de crear los enlaces peptídicos entre los aminoácidos del polipéptido en formación durante la síntesis de proteínas.
LA TRANSCRIPCIÓN DEL ADN
En procariotas, el RNA se transcribe a partir de una molécula de DNA circular y, a medida que ocurre la transcripción, se produce la traducción en el mismo compartimiento.
En eucariotas, la transcripción ocurre en el núcleo y el RNA, luego de sufrir un procesamiento, se dirige al citoplasma donde se produce la síntesis de proteínas

14-27.jpg

==

LA TRADUCCIÓN DEL ARN MENSAJERO
La síntesis de las proteínas comienza con la unión entre sí de dos aminoácidos y continúa por el agregado de nuevos aminoácidos en los extremos de la cadena. La Traducción del ARN mensajero, tiene lugar en los ribosomas del citoplasma celular. Es preciso recordar cómo está constituido el ribosoma para entender mejor como actúa en la síntesis de proteínas. En la subunidad menor algunas proteínas forman dos áreas denominadas sitio P (por peptidil) y sitio A (por aminoacil). Por otro lado en la subunidad mayor las proteínas ribosómicas formarían un túnel por el que saldría la cadena polipeptídica a medida que se sintetiza. Los aminoácidos son transportados por el ARN de transferencia (ARNt), hasta el ARN mensajero (ARNm) el cual está formado por dos extremos 3´ y 5', se aparean el codón del (ARNm) y el anticodón del ARN de transferencia, por complementariedad de bases, y de ésta forma se sitúan en la posición que les corresponde. Las reacciones que ligan a los aminoácidos entre sí , las uniones peptídicas se producen dentro del ribosoma, cuando el ribosoma arriba al codón de terminación, en el extremo 3´del ARNm cesa la síntesis proteica y se libera la proteína.
ETAPA DE INICIACIÓN Es regulada por proteínas citosólicas, denominadas factores de iniciación, que actuarán en el extremo 5´del ARNm y otro en la subunidad menor del ribosoma. El metioníl-ARNt[i]met se coloca en el sitio P de la subunidad menor del ribosoma, De inmediato ésta se desliza por el ARNm y detecta al codón de AUG de iniciación, que se coloca, en el sitio P . Como es lógico , el segundo codón del ARNm queda colocado al lado, es decir en el sitio A. El metioril-ARNt[i]met ,' ubicado en el sitio P de la subunidad menor, se une al codón AUG de iniciación mediante su anticodón CAU. La etapa de iniciación concluye cuando la subunidad menor se combina con la subunidad mayor y se forma el ribosoma

14-31a.jpg


EL ALARGAMIENTO DE LA CADENA PROTEICA
Un segundo ARNt, con su aminoácido unido, se coloca en el sitio A y su anticodón se acopla con el ARNm. Se forma un enlace peptídico entre los dos aminoácidos reunidos en el ribosoma. Al mismo tiempo, se rompe el enlace entre el primer aminoácido y su ARNt. El ribosoma se mueve a lo largo de la cadena de mRNA en una dirección 5' a 3', y el segundo ARNt, con el dipéptido unido, se mueve desde el sitio A al sitio P, a medida que el primer ARNt se desprende del ribosoma. Un tercer aminoacil-ARNt se coloca en el sitio A y se forma otro enlace peptídico. La cadena peptídica naciente siempre está unida al ARNt que se está moviendo del sitio A al sitio P yy el ARNt entrante que lleva el siguiente aminoácido siempre ocupa el sitio A. Este paso se repite una y otra vez hasta que se completa el polipéptido.

14-31b.jpg

TERMINACIÓN
Determina la conclusión de la síntesis de la proteína cuando el sitio A del ribosoma es abordado por el codón de terminación del ARNm (UUA, UGA o UAG, indistintamente), este codón no especifica la incorporación de ningún aminoácido, pero es reconocido por dos proteínas llamadas factores de liberación (eRF). Cuando esto sucede, la proteína terminada se libera del último ARNt, que también se separa del ARNm. Por último también se disocian las subunidades ribosómicas. Todos estos elementos pueden ser reutilizados en una nueva síntesis.

14-31c.jpg

En el siguiente video podemos observar el importante trabajo de un ribosoma:










BIBLIOGRAFÍA

Prof. Guillermo Becco "Sintesis de Proteínas" [en línea]. Martes 7 de diciembre de 1999.Síntesis de proteínas

El Ergonomista "Ribosomas"[en línea]. 2005. Ribosomas

Angelfire "Sintesis de Proteínas" [en línea]. Sintesis de proteinas