Ribosomas

Los ribosomas son pequeñas partículas compuestas por proteínas ribosomales (sintetizadas en el citosol) y RNA ribosomal (RNAr, sintetizado en el nucleolo), que funcionan como superficie para la síntesis de proteínas.
Cada ribosoma consta de una subunidad grande y otra pequeña, que se elaboran en el nucleolo y se vierten como entidades separadas hacia el citosol, no formando un ribosoma como tal hasta que no se inicie la síntesis de proteínas. La subunidad pequeña tiene un valor de sedimentación de 40S (formada por 33 proteínas y un RNAr 18S); la subunidad grande tiene un valor de sedimentación de 60S (consiste en 49 proteínas y 3 RNAr, con valores de 5S, 5.8S y 28S, respectivamente). La subunidad pequeña tiene un sitio para la fijación del RNAm, un sitio P para la fijación del peptidil RNAt y un sitio A para la fijación de los aminoacil RNAt; la subunidad grande se limita a catalizar la formación de los enlaces peptídicos.En la superficie del RER se sintetizan las proteínas que se van a empaquetar, además de las destinadas a la membrana celular, los lisosomas, el aparato de Golgi y el propio retículo endoplásmico; los ribosomas libres, en cambio, sintetizan las proteínas del citosol, el núcleo, los peroxisomas y las mitocondrias. En el primer caso, el de las proteínas que requieren empacarse para su descarga hacia el exterior de la célula, deben descargarse hacia el interior de las cisternas del RER. El modo de identificación reside en un pequeño segmento del RNAm localizado justo después del codón de inicio, que codifica una secuencia de aminoácidos conocida como péptido señal. Es decir, que cuando un ribosoma comienza a sintetizar una proteína con un péptido señal para el RER, la propia señal dirige al ribosoma hacia la membrana del RER.
Generalmente, varios ribosomas traducen de forma simultánea la misma molécula de RNAm, dando lugar a un polisoma o polirribosoma. De ese modo, se pueden sintetizar gran número de moléculas de proteínas en un breve período. Por ejemplo: el tiempo aproximado de síntesis de una proteína compuesta por 400 aminoácidos es de cerca de 20 segundos.

Síntesis de Proteínas.

Para la síntesis de proteínas se requieren: subunidades ribosómicas pequeñas y grandes ;RNA mensajero (RNAm), que es el portador de las instrucciones codificadas que especifican la secuencia de aminoácidos, RNA de transferencia (RNAt)

Estos RNAt forman enlaces covalentes con los aminoácidos, con los que forman aminoacil RNAt, mediante reacciones catalizadas por enzimas específicos. Esto significa que a cada RNAt le corresponde su propio aminoácido. Cada RNAt contiene, además, un anticodón que reconoce el codón del RNAm que corresponde al aminoácido del que es portador. Todo este proceso de síntesis proteica o traducción a partir de una molécula de RNAm, requiere que previamente se haya producido la transcripción, mediante la cual a partir de una molécula de DNA se origina una de RNAm, que luego servirá de "molde" para la síntesis de nuevas proteínas

El proceso incluye las siguientes fases:
Etapa 1: se fija un RNAm a la subunidad pequeña. El sitio P de la subunidad ribosomal pequeña queda ocupado por un RNAt de iniciación, cuyo anticodón reconoce el codón triplete AUG, que codifica al aminoácido metionina

Etapa 2: la subunidad ribosomal grande se fija a la subunidad pequeña, y el ribosoma se desplaza a lo largo de la cadena de RNAm, en dirección desde 5' hasta 3', hasta que el siguiente codón queda alineado con el sitio A de la subunidad pequeña

Etapa 3: un nuevo aminoacil RNAt (es decir, un RNAt que lleva un aminoácido) compara a su anticodón con el codón del RNAm; si concuerda, el RNAt se fijará sobre el sitio A

Etapa 4: los aminoácidos en los sitios A y P forman un enlace peptídico - El RNAt del sitio P pasa su aminoácido al RNAt del sitio A, que ahora tiene unidos sobre sí a los dos aminoácidos (proceso catalizado por la enzima peptidiltransferasa)

Etapa 5: el RNAt desaminado deja libre el sito P, y el RNAm con sus dos aminoácidos se mueve desde el sito A hacia el sitio P. Al mismo tiempo, el ribosoma se desplaza a lo largo de la cadena de RNAm hasta que el siguiente codón queda alineado con el sitio A de la subunidad ribosomal pequeña

Etapa 6: se repiten las etapas 3 a 5, con lo que se alarga la cadena polipeptídica hasta que se llega al codón de terminación (que pueden ser tres: UAG, UAA o UGA), responsable de detener el proceso de traducción

Etapa 7: cuando el sitio A de la unidad ribosomal pequeña llega a un codón de terminación, se fija en el sitio A un factor liberador, encargado de descargar a la cadena polipeptídica recién formada desde el sitio RNAt del sitio P hacia el citosol

Etapa 8: el RNAt se libera desde el sitio P, el factor liberador se libera desde el sito A, y las subunidades ribosómicas grande y pequeña se disocian del RNAm quedando libres en le citosol.

En definitiva, los ribosomas participan en la síntesis de las proteínas que tendrán un destino u otro según que sean formadas por ribosomas libres o por polirribosomas adheridos a las membranas del RER.