I ribosomi traducono le informazioni genetiche codificate dall’RNA messaggero (mRNA) in proteine. Entrambe le cellule procariotiche ed eucariotiche hanno ribosomi. Le cellule che sintetizzano grandi quantità di proteine, come le cellule secretive nel pancreas umano, possono contenere milioni di ribosomi.
I ribosomi sono composti da RNA ribosomico (rRNA) e proteine. I ribosomi non sono circondati da una membrana (cioè, nonostante la loro specifica funzione cellulare, non sono un organello). Negli eucarioti, l’rRNA è trascritto dai geni nel nucleolo, una parte del nucleo specializzata nella produzione di ribosomi. All’interno del nucleolo, il rRNA è combinato con le proteine che vengono importate dal citoplasma. L’assieme produce due sottounità di un ribosoma: le sottounità grande e piccola.
Queste sottounità lasciano quindi il nucleo attraverso i pori nell’involucro nucleare. Ogni sottounità grande e piccola si legano tra loro una volta che l’mRNA si lega a un sito sulla piccola sottounità all’inizio del processo di traduzione. Questo passaggio forma un ribosoma funzionale.
I ribosomi possono assemblarsi nel citosol, chiamati ribosomi liberi, o mentre sono attaccati all’esterno dell’involucro nucleare o del reticolo endoplasmaico, chiamati ribosomi legati. Generalmente, i ribosomi liberi sintetizzano le proteine utilizzate nel citoplasma, mentre i ribosomi legati sintetizzano le proteine che vengono inserite nelle membrane, confezionate in organelli o secrete dalla cellula.
I ribosomi sintetizzano le proteine riunendo mRNA e RNA di trasferimento (tRNA). I nucleotidi specializzati del tRNA, chiamati anticodoni, si legano al codone dell’mRNA. Il tRNA trasporta un aminoacido sull’altra estremità. In questo modo, il codice genetico da mRNA viene tradotto in una catena di aminoacidi un codone alla volta. I ribosomi catalizzano anche la formazione di legami peptidici tra aminoacidi adiacenti, con conseguente polipeptide.
Quando l’mRNA si lega alla piccola sottounità del ribosoma, il tRNA si lega a uno dei tre siti di legame sulla grande sottounità del ribosoma. I siti di legame sono chiamati siti A (aminoacil-tRNA), P (peptidil-tRNA) e E (uscita). Quando l’mRNA viene tradotto, nuovi tRNA vengono aggiunti nel sito A, passano al sito P e vengono rilasciati nel sito E. La catena del polipeptide in crescita infila attraverso un tunnel di uscita nella grande sottounità. Quando la sintesi proteica è completa, le sottounità ribosomiche si dissociano.
