Componentes químicos de los ribosomas (1079 palabras)
Algunos de los componentes químicos importantes de los ribosomas son los siguientes:
Los ribosomas están compuestos de cantidades aproximadamente iguales de ARNr (ácido ribonucleico ribosómico) y proteínas, con una pequeña proporción de lípidos y ciertos iones metálicos, como el Mg, el Ca y el Mn. Las proteínas y el ARNr son los principales constituyentes de los ribosomas. Su proporción en ambos tipos de ribosomas (70S y 80S) es variable.
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Las proteínas ribosómicas en las subunidades pequeñas están prefijadas con un alfabeto 'S' y en las subunidades grandes con 'L'. La mayoría de las proteínas ribosómicas actúan como enzimas que catalizan la síntesis de proteínas en varias etapas. El ARN ribosomal (ARNr) en los ribosomas 70S y 80S es de tres tipos, es decir, en 70S estos son 23, 16 y 5S rRNA y en 80S son 28S rRNA, 18S rRNA y 5S rRNA.
En el ribosoma 70S, el rRNA 23S y 5S se encuentran en las subunidades 50S, y el rRNA 16S se produce en la subunidad más pequeña, las subunidades 30S. De manera similar, los rRNA 28S y 5S aparecen en la subunidad 60S más grande del ribosoma 80S, y el rRNA 18S se encuentra en la subunidad 40S.
Generalmente, en los ribosomas 70S, el ARN es aproximadamente el 65%, y en los ribosomas 80S, es aproximadamente el 45%.
Todos estos componentes se clasifican de la siguiente manera:
[I] ARN ribosomal:
El ARN ribosomal generalmente representa más del 80% del ARN total presente en las células. Está representado por un filamento de ARN altamente plegado que puede medir hasta 7000 A en formas extendidas. Las moléculas de proteínas generalmente están unidas a este filamento r-ARN. Alrededor del 60% del r-ARN total (tanto 28S como 18S) presenta una configuración helicoidal como el ADN, pero su composición básica no es como la del modelo de ADN de Watson-Crick.
El ARNr contiene un número específico de grupos metilo. Al menos una porción de ARN contiene enlaces de hidrógeno intramoleculares. Regiones de la molécula en forma de bucles que forman hélices de dos hilos. Por supuesto, la configuración del ARNr en solución puede no ser la misma que su configuración, donde está asociada con la proteína ribosomal.
El ARN ribosomal se encuentra en tres formas: en las células eucariotas, los ARN son más grandes y 18S se encuentra en la subunidad pequeña, y 28S y 5S en la subunidad más grande. Los ribosomas eucariotas también tienen un ARN extra pequeño, que se llama ARN 5.8S y se transcribe en el nucleolo como una sola unidad junto con el ARN 18S y 28S. El ARN 5S se sintetiza fuera del nucleolo.
Mientras que en procariotas, tres moléculas de ARN son 16S ARN en la subunidad pequeña y 23S y 5S en la subunidad grande. Las subunidades ribosómicas 30S y 50S se asocian para formar ribosomas 70S solo cuando participan en la síntesis de proteínas. Los ribosomas 70S frecuentemente forman grupos llamados polisomas.
El ARN ribosomal 28S se encuentra en las subunidades 60S de los ribosomas que tienen mol. wt de 1, 3 × 10 6 daltons y otro 18S rRNA se encuentra en las subunidades 40S que tienen mol. wt 0.6 × 10 6 daltons. El ARNr 5S generalmente consiste en 12 nucleótidos, por lo tanto, una molécula muy pequeña.
En las células eucariotas, los ribosomas pueden estar libres o adheridos a la sala de emergencias. Parece que los ribosomas unidos a ER son activos en la síntesis de proteínas, mientras que los ribosomas libres no son activos en la síntesis de proteínas.
[II] Proteínas ribosómicas:
Los contenidos de proteína de los ribosomas son muy complejos y se designan como proteínas centrales. Se han aislado alrededor de 50 - 55 proteínas. En los ribosomas procariotas, aproximadamente 21 proteínas se encuentran en la subunidad 30S más pequeña y aproximadamente 34 proteínas en la subunidad 50S más grande. Las proteínas son proteínas del núcleo. Todas las proteínas son diferentes, con excepción de una que está presente en ambas subunidades.
Los ribosomas eucariotas contienen un mayor contenido de proteínas que los ribosomas procarióticos. Por ejemplo, Tsoetal, (1958) determinó un contenido de proteína del 60% para las partículas de plántula Pea y del 55% para las de reticulocitos de conejo (en comparación con el 37% para E. coli). Las proteínas ribosómicas son pequeñas (7000 a 32, 000 dalton en peso molecular) y son ricas en aminoácidos básicos.
Las proteínas ribosómicas pueden disociarse del ribosoma y se denominan proteínas divididas (SP). Las proteínas divididas son SP 50 y SP 30. Cuando las proteínas divididas se devuelven a un medio que contiene núcleos de ribosomas inactivos y se incuban a 37 ° C, los ribosomas activos pueden reconstituirse. SP 50 y SP 30 también se pueden fraccionar en proteínas ácidas y básicas.
[III] Proteínas enzimáticas ribosomales:
La mayoría de las proteínas ribosómicas actúan como enzimas, catalizando así la síntesis de proteínas. Las proteínas de iniciación F 1, F 2 y F 3 inician el proceso de síntesis de proteínas, mientras que las proteínas de transferencia (factor G, factor Ts) ayudan en la translocación de ribosomas sobre el ARNm y la transferencia de residuos de ARNt de un sitio del ribosoma a el otro sitio
Otra enzima peptidil transferasa ayuda en la transformación de cadenas peptídicas a aminoacil-ARNt. Las otras enzimas: los factores de terminación R 1 y R 2 ayudan en la liberación y terminación de la cadena polipeptídica completa. (Ver tabla 2).
Como resultado del lavado de los ribosomas con NH4CI y de someterlos a cromatografía en columna, Ochoa y colaboradores (1960) aislaron factores anteriores en la síntesis de proteínas. Entre ellos, tres factores de iniciación (IF 1, 1F 2 y 1F 3) se asocian libremente con la subunidad 30S. El factor 1F 1 es una proteína básica que tiene un peso molecular de 9200 daltons.
Está involucrado en la unión de F-met-tRNA. El factor IF 2 también es una proteína del mol. wt 80000 daltons y contiene - grupos SH que ayudan en la unión con GTP. El tercer factor proteico, 1F 3, no requiere GTP y está involucrado en la unión del ARNm a las subunidades 30S. Es una proteína básica que tiene un peso molecular de 30, 000 daltons. 1F 3 también puede actuar como factor de disociación para los ribosomas 70S.
Ochoa et al., (1972) informaron además factores de interferencia (i) en las bacterias E. coli. Estos factores se unen al factor IF3, cambian su especificidad y, por lo tanto, regulan la traducción del mensaje genético al principio.
Los factores de elongación son esenciales para la elongación de la cadena polipeptídica. Estos son EFG (también llamado factor G o translocase) y factor EFT. Como se describió anteriormente, el factor EFG o G está involucrado en la translocación del ARNm. En E. coli, consiste en una sola cadena polipeptídica que tiene mol. wt de 72.000 daltons. EFG + GTP promueve la translocación de peptidil-tRNA recientemente alargado.
Otro factor de EFT tiene dos tipos de proteínas: Tu (temperatura inestable) y Ts (temperatura estable). El factor EFTu + GTP forma un complejo con aminoacil-ARNt antes de su unión al sitio aceptor del ribosoma siendo catalizado por el factor Ts.
Además, la subunidad ribosomal 50S tiene una enzima peptidil sintetasa o peptidil transferasa asociada en la formación del enlace peptídico. Los factores de terminación R] y R2 están liberando proteínas que ayudan a liberar la cadena polipeptídica.
