Su función primaria es traducir la información genética codificada en ARN mensajero. Estos orgánulos están en eucariotas, procariotas, y casi todas las células, excepto ciertas células altamente diferenciadas como los glóbulos rojos maduros. Los ribosomas operan como una fábrica de manufactura de proteínas donde los polipéptidos se producen a un ritmo extremadamente rápido. En eucariotas, las cadenas de péptidos se expanden por varios aminoácidos por segundo. Mientras que 20 o más aminoácidos son añadidos en péptido cada segundo por procariotas.
Su tamaño en procariotas es más pequeño. El coeficiente de sedimentación es aproximadamente 70S. Dos subunidades diferentes son el componente principal cuyo peso molecular y coeficiente de sedimentación es 1600 KDa y 900 KDa (50S y 30S) respectivamente. Las cosas son similares en eucariotas (80S, 60S, y 40S; 2800 KDa y 1400 KDa). En cloroplastos y mitocondrias, los investigadores también han encontrado ribosomas que se asemejan a los de procariotas. Ellos especulan que nuestros ancestros engulleron ciertas bacterias primordiales que sobrevivieron y coevolucionaron dentro de ellas. Un poco de proteínas es hecho en mitocondrias o cloroplastos. Sin embargo, la mayoría de enzimas y componentes estructurales son realmente codificados por núcleo celular, ya que el material genético de bacterias simbióticas ha sido transferido a su anfitrión durante la evolución.
Ribosoma Libre vs. Ribosoma Unido
Si desconsideramos los orgánulos, hay dos tipos en citoplasma eucariota. Sus estructuras son completamente idénticas, pero los productos que fabrican están destinados a diferentes ubicaciones. Los que están unidos al retículo endoplásmico (RE) o envoltura nuclear son llamados ribosomas adherido o unidos. El péptido producido aquí entra en el lumen del RE para su modificación. Luego, son transportados al aparato de Golgi para un procesamiento adicional. Algunos son secretados fuera de la célula, como anticuerpos, hormonas proteicas, y componentes de la matriz extracelular como colágeno y proteoglicanos. Otros están incrustados en membrana plasmática o sistema endomembranoso como proteínas transmembrana. Además, algunas proteínas solubles son transportadas a orgánulos, como enzimas hidrolíticas en lisosomas.
Los ribosomas libres flotan en citosol sin unirse a ninguna membrana biológica. La morfología completa solo aparece cuando están trabajando. Una vez que la síntesis ha terminado, se desensamblan espontáneamente en subunidades hasta que comience la próxima tarea. Los productos sintetizados aquí son liberados en citoplasma directamente. Por ejemplo, los microtúbulos, microfilamentos, y filamentos intermedios que constituyen el citoesqueleto son creados por ellos.
Independientemente de su tipo, a menudo se agrupan en un solo ARN mensajero para formar un poliribosoma. Están trabajando a lo largo del ARN mensajero como máquinas en una línea de ensamblaje.
Ribosoma es una Riboenzima
La idea de que las enzimas son proteínas fue ampliamente aceptada antes de los años 1980, por lo que se daba por sentado que las proteínas en los ribosomas eran la clave para la catálisis. Sin embargo, se descubrió que cepas con inhibición de producción proteica a menudo tenían mutaciones en genes que codifican ARN. Es sorprendente que la columna esqueleto de ARN restante aún pueda funcionar incluso después de que las proteínas fueran eliminadas por proteasas y detergentes iónicos. Cuando se usó ARNasa por los investigadores para disolver la columna esqueleto de ARN, su actividad biológica desapareció. Por lo tanto, los ribosomas son una de las primeras ribozimas descubiertas. Aproximadamente el 60% de los componentes son ARN que ocupa las regiones centrales y se pliega en una estructura tridimensional compleja. El resto son proteínas que cubren la superficie o llenan los huecos para mantener la estructura del ARN. Cuando un efector enzimático se une a la proteína, su conformación cambia ligeramente para regular la actividad catalítica. Hay tres sitio importantes. El ARNt que lleva aminoácidos entra desde el sitio A, y permanece en el sitio P. Finalmente es expulsado desde el sitio E.
La subunidad grande, la subunidad pequeña y el ARNt iniciador que todos flotan en citosol se ensamblan en un ribosoma completo cerca del codón de inicio en ARN mensajero. El citosol contiene varios ARNt cuyo un extremo está conectado a un aminoácido específico y el otro extremo reconoce codones en ARN mensajero. Los aminoácidos llevados por ARNt llegan al ribosoma para la expansión de polipéptidos que es catalizada por riboenzima, mientras todo el aparato se mueve de 5′ a 3′. Cuando encuentra un codón de paro, la síntesis se detiene y el polipéptido es liberado. Las subunidades se separan una vez más después de que la traducción se completa.