Il ribosoma è un organulo cellulare adibito alla formazione delle proteine, nel vasto processo di sintesi proteica. I ribosomi rappresentano organuli cellulari presenti sia negli eucarioti sia nei procarioti con delle differenze sia morfologiche che funzionali.

Un ribosoma è una ribonucleoproteina, in altre parole, è un organulo formato da una parte ribonucleoproteica, costituita da RNA ribosomiale o rRNA, e da proteine ribosomiali. L'esatta suddivisione, tra proteine e RNA, non è quantificabile poiché esistono - specialmente negli eucarioti - differenti tipi di ribosomi, tuttavia è possibile determinare che un ribosoma è costituito per 2/3 da rRNA e per 1/3 da proteine.

Struttura del ribosoma

I ribosomi, sia procariotici che eucariotici, presentano una struttura generale formata da due subunità definite subunità grande e subunità piccola. Le subunità piccole sono formate da un solo tipo di rRNA mentre le subunità grandi, sia negli eucarioti sia nei procarioti, sono formate da differenti tipi di mRNA.

Suddivisione in subunità e presenza di rRNA nei ribosomi batterici e eucariotici.
 

Subunità piccola

Subunità grande

Procarioti 70S

30S
formata da: 16S, proteine varie.
50S
formata da: 
23S, 5S, proteine varie.

Eucarioti 80S

(in mammifero)

40S
formata da: 
18S, proteine varie
60S
formata da: 
28S, 5.8S, 5S, proteine varie.

La particolare struttura e morfologia del ribosoma ha anche un ruolo funzionale. Nella traduzione, infatti, la molecola di mRNA entra a livello della subunità piccola e fuoriesce dall'organulo dalla subunità grande.

Ribosomi liberi e ribosomi legati alla membrana

Negli eucarioti, i ribosomi possono essere liberi o legati alla membrana cellulare. I ribosomi liberi, presenti nel citoplasma sintetizzano, generalmente, le proteine necessarie per il metabolismo tra cui, ad esempio, gli enzimi che mediano la glicolisi. I ribosomi liberi possono associarsi a formare un complesso chiamato poliribosoma. I ribosomi legati alla membrana cellulare, invece, sintetizzano delle proteine non direttamente utilizzate dalla cellula tra cui proteine che, attraverso il reticolo endoplasmatico, saranno raffinate e utilizzate per differenti finalità.

DNA ribosomiale

Il DNA che codifica le strutture ribosomiche è definito DNA ribosomiale o rDNA. L'organizzazione dell'rDNA è molto differente tra procarioti ed eucarioti. Nei primi, l'rDNA, è disposto in modo ordinato in sequenze. In E. coli, il DNA ribosomiale è presente sette volte nella molecola di DNA e codifica, rispettivamente, per i geni 16S, 23S e 5S con direzione 5'->3'. Negli eucarioti i geni sono associati in clusters, e possono essere presenti nel DNA anche svariate centinaia di volte.

Ribosomi come orologi molecolari

I ribosomi presentano alcune caratteristiche particolari. Sono altamente conservati, specialmente a livello delle rispettive subunità minori (16S per i procarioti e 18S per gli eucarioti), e sono presenti in modo ubiquitario. Per queste ragioni, sono utilizzati come orologi molecolari grazie ai quali è possibile - analizzando le differenze a livello dei geni codificanti - osservare le mutazioni a livello temporale per la creazione di un albero filogenetico.

I ribosomi, inoltre, sono utilizzati per analizzare e comparare specie sconosciute con specie conosciute. La somiglianza, entro intervalli superiori al 97% di due sequenze rende possibile affermare che i due organismi appartengono alla stessa specie. 

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