Les ribosomes traduisent l’information génétique codée par l’ARN messager (ARNm) en protéines. Les cellules procaryotes et les cellules eucaryotes possèdent des ribosomes. Les cellules qui synthétisent de grandes quantités de protéines, comme les cellules sécrétrices dans le pancréas humain, peuvent contenir des millions de ribosomes.

Les ribosomes sont composés d’ARN ribosomique (ARNr) et de protéines. Les ribosomes ne sont pas entourés d’une membrane (c’est-à-dire, malgré leur fonction cellulaire spécifique, ils ne sont pas un organite). Chez les eucaryotes, l’ARNr est transcrit à partir de gènes dans le nucléole, une partie du noyau qui se spécialise dans la production de ribosomes. Dans le nucléole, l’ARN est associé à des protéines qui sont importées du cytoplasme. L’assemblage produit deux sous-unités d’un ribosome : la grande et la petite sous-unité.

Ces sous-unités quittent ensuite le noyau à travers les pores de l’enveloppe nucléaire. Chaque grande et chaque petite sous-unité se lient entre elles une fois que l’ARNm se lie à un site sur la petite sous-unité au début du processus de traduction. Cette étape forme un ribosome fonctionnel.

Les ribosomes peuvent s’assembler dans le cytosol — appelés ribosomes libres — ou lorsqu’ils sont fixés à l’extérieur de l’enveloppe nucléaire ou du réticulum endoplasmique — appelés ribosomes liés. En général, les ribosomes libres synthétisent les protéines utilisées dans le cytoplasme, tandis que les ribosomes liés synthétisent des protéines qui sont insérées dans les membranes, empaquetées dans des organites, ou qui sont sécrétées à partir de la cellule.

Les ribosomes synthétisent les protéines en réunissant l’ARNm et l’ARN de transfert (ARNt). Les nucléotides spécialisés de l’ARNt, appelés boucle anticodon, se lient au codon de l’ARNm. L’ARNt porte un acide aminé à l’autre extrémité. De cette façon, le code génétique de l’ARNm est traduit en une chaîne d’acides aminés, un codon à la fois. Les ribosomes catalysent également la formation de liaisons peptidiques entre les acides aminés adjacents, ce qui conduit à un polypeptide.

Lorsque l’ARNm se lie à la petite sous-unité du ribosome, l’ARNt se lie à l’un des trois sites de liaison sur la grande sous-unité du ribosome. Les sites de liaison sont appelés les sites A (aminoacyl-ARNt), P (peptidyl-ARNt) et E (exit ou sortie). Au fur et à mesure que l’ARNm est traduit, de nouveaux ARN sont ajoutés sur le site A, se déplacent vers le site P et sont libérés sur le site E. La chaîne polypeptidique croissante s’enfile à travers un tunnel de sortie dans la grande sous-unité. Lorsque la synthèse des protéines est terminée, les sous-unités ribosomiques se dissocient.