Expressions moléculaires Biologie Cellulaire: Ribosomes

toutes les cellules vivantes contiennent des ribosomes, de minuscules organites composés d’environ 60% D’ARN ribosomique (ARNr) et de 40% de protéines. Cependant, bien qu’ils soient généralement décrits comme des organites, il est important de noter que les ribosomes ne sont pas liés par une membrane et sont beaucoup plus petits que les autres organites. Certains types de cellules peuvent contenir quelques millions de ribosomes, mais plusieurs milliers est plus typique., Les organites nécessitent l’utilisation d’un microscope électronique à détecter visuellement.

les Ribosomes se trouvent principalement liés au réticulum endoplasmique et à l’enveloppe nucléaire, ainsi que librement dispersés dans le cytoplasme, selon que la cellule est végétale, animale ou bactérienne. Les organites servent de machines de production de protéines pour la cellule et sont par conséquent les plus abondants dans les cellules actives dans la synthèse des protéines, telles que les cellules du pancréas et du cerveau., Certaines des protéines synthétisées par les ribosomes sont destinées à l’usage interne de la cellule, en particulier celles produites par les ribosomes libres. Cependant, de nombreuses protéines produites par les ribosomes liés sont transportées à l’extérieur de la cellule.

Chez les eucaryotes, l’arnr dans les ribosomes est organisé en quatre volets, et chez les procaryotes, trois brins. Les ribosomes eucaryotes sont produits et assemblés dans le nucléole., Les protéines ribosomiques pénètrent dans le nucléole et se combinent avec les quatre brins d’ARNr pour créer les deux sous-unités ribosomiques (une petite et une grande) qui constitueront le ribosome terminé (voir Figure 1). Les unités de ribosome quittent le noyau par les pores nucléaires et s’unissent une fois dans le cytoplasme dans le but de la synthèse des protéines. Lorsque la production de protéines n’est pas effectuée, les deux sous-unités d’un ribosome sont séparées.

en 2000, la structure tridimensionnelle complète des grandes et petites sous-unités d’un ribosome a été établie., Les preuves basées sur cette structure suggèrent, comme on l’avait longtemps supposé, que c’est l’ARNr qui fournit au ribosome sa formation de base et sa fonctionnalité, et non les protéines. Apparemment, les protéines d’un ribosome aident à combler les lacunes structurelles et à améliorer la synthèse des protéines, bien que le processus puisse avoir lieu en leur absence, bien qu’à un rythme beaucoup plus lent.

Les unités d’un ribosome sont souvent décrites par leurs valeurs de Svedberg (s), qui sont basées sur leur vitesse de sédimentation dans une centrifugeuse., Les ribosomes d’une cellule eucaryote ont généralement une valeur de Svedberg de 80S et sont composés de sous-unités 40s et 60s. Les cellules procaryotes, d’autre part, contiennent des ribosomes 70S, dont chacun se compose d’une sous-unité 30s et 50s. Comme ces valeurs le démontrent, les unités de Svedberg ne sont pas additives, de sorte que les valeurs des deux sous-unités d’un ribosome ne s’additionnent pas à la valeur de Svedberg de l’organite entier. En effet, le taux de sédimentation d’une molécule dépend de sa taille et de sa forme, plutôt que simplement de son poids moléculaire.,

la synthèse des Protéines nécessite l’aide de deux autres types de molécules d’ARN en plus de l’arnr. L’ARN messager (ARNm) fournit le modèle d’instructions de l’ADN cellulaire pour la construction d’une protéine spécifique. L’ARN de transfert (ARNt) apporte les éléments constitutifs des protéines, les acides aminés, au ribosome., Il y a trois sites de liaison d’ARNt adjacents sur un ribosome: le site de liaison aminoacyle pour une molécule d’ARNt attachée à l’acide aminé suivant dans la protéine (comme illustré à la Figure 1), le site de liaison peptidyle pour la molécule d’ARNt centrale contenant la chaîne peptidique en croissance, et un site de liaison de sortie pour

Une fois que les acides aminés de la colonne vertébrale protéique sont polymérisés, le ribosome libère la protéine et elle est transportée vers le cytoplasme chez les procaryotes ou vers l’appareil de Golgi chez les eucaryotes., Là, les protéines sont complétées et libérées à l’intérieur ou à l’extérieur de la cellule. Les Ribosomes sont des organites très efficaces. Un seul ribosome dans une cellule eucaryote peut ajouter 2 acides aminés à une chaîne protéique chaque seconde. Chez les procaryotes, les ribosomes peuvent fonctionner encore plus rapidement, ajoutant environ 20 acides aminés à un polypeptide chaque seconde.

en plus des emplacements cellulaires les plus familiers des ribosomes, les organites peuvent également être trouvés à l’intérieur des mitochondries et des chloroplastes des plantes., Ces ribosomes diffèrent notamment par leur taille et leur composition par rapport aux autres ribosomes présents dans les cellules eucaryotes, et s’apparentent davantage à ceux présents dans les bactéries et les cellules d’algues bleu-vert. La similitude des ribosomes mitochondriaux et chloroplastiques avec les ribosomes procaryotes est généralement considérée comme une preuve solide que les mitochondries et les chloroplastes ont évolué à partir de procaryotes ancestraux.