I ribosomi traducono le informazioni genetiche codificate dall'RNA messaggero (mRNA) in proteine. Sia le cellule procariotiche che quelle eucariotiche hanno ribosomi. Le cellule che sintetizzano grandi quantità di proteine, come le cellule secretorie nel pancreas umano, possono contenere milioni di ribosomi.

Struttura e assemblaggio dei ribosomi

I ribosomi sono composti da RNA ribosomiale (rRNA) e proteine. Negli eucarioti, l'rRNA viene trascritto dai geni nel nucleolo, una parte del nucleo specializzata nella produzione di ribosomi. All'interno del nucleolo, l'rRNA è combinato con proteine importate dal citoplasma. L'assemblaggio produce due subunità di un ribosoma: la subunità grande e la piccola. Queste subunità lasciano quindi il nucleo attraverso i pori dell'involucro nucleare. All'inizio della traduzione, l'mRNA si lega a un sito sulla subunità piccola e, successivamente, viene reclutata anche una subunità grande. 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 endoplasmatico, chiamati ribosomi legati. Generalmente, i ribosomi liberi sintetizzano le proteine utilizzate nel citoplasma, mentre i ribosomi legati sintetizzano proteine che vengono inserite nelle membrane, impacchettate negli organelli o secrete dalla cellula.

Sintesi proteica

I ribosomi sintetizzano le proteine unendo l'mRNA e l'RNA di trasferimento (tRNA). I nucleotidi specializzati del tRNA, chiamati ansa dell'anticodone, si legano al codone dell'mRNA. Il tRNA trasporta un amminoacido all'altra estremità. In questo modo, il codice genetico dell'mRNA viene tradotto in una catena di amminoacidi, un codone alla volta. Quando l'mRNA si lega alla subunità piccola del ribosoma, il tRNA si lega a uno dei tre siti di legame sulla subunità grande del ribosoma. I siti di legame sono chiamati siti A (amminoacil-tRNA), P (peptidil-tRNA) ed E (uscita). Man mano che l'mRNA viene tradotto, nuovi tRNA vengono aggiunti nel sito A; si spostano nel sito P e vengono rilasciati nel sito E. I ribosomi catalizzano la formazione di legami peptidici tra amminoacidi adiacenti, dando luogo a un polipeptide. La catena polipeptidica in crescita si infila attraverso un tunnel di uscita nella grande subunità. Quando la sintesi proteica è completa, le subunità ribosomiali si dissociano.