Ribosomos yra svarbi ląstelės organelė, atsakinga už baltymų sintezę. Jos atlieka RNR transliaciją — skaito informaciją iš pasiuntinių RNR (mrRNR) ir jungia aminorūgštis į grandinę pagal mrRNR pateiktą kodą, naudodamos šį kodą kaip šabloną. Ribosomų yra visose gyvose ląstelėse, tiek prokariotuose, tiek eukariotuose.

Struktūra

Ribosoma sudaryta iš baltymų ir RNR. Ji turi dvi subvienetes — mažesnę ir didesnę; abi subvienetės susijungia transliacijos metu. Prokariotų ribosomos paprastai vadinamos 70S (sudarytos iš 50S + 30S subvienių), o eukariotų — 80S (60S + 40S). Taip pat mitochondrijose ir chloroplastuose randamos 70S tipo ribosomos, primenančios bakterines.

Funkcija ir veikimo principas

Pagrindinė ribosomos užduotis — kurti naujus baltymus. Tai vyksta trimis pagrindiniais etapais:

  • Iniciacija: ribosomos subvienetės prisijungia prie mrRNR pradžios vietos ir surenka pirmą tRNA su pirmąja amino rūgštimi.
  • Elongacija (grandinės ilgėjimas): ribosoma juda išilgai mrRNR, kiekvienam kodonui priskirdama atitinkamą tRNR, kuri atneša konkrečią aminorūgštį, ir jungia jas peptidinėmis jungtimis.
  • Terminatorius/terminacija: transliacija baigiasi, kai pasiekiamas stop kodonas; baltymas atpalaiduojamas, o ribosomos subvienetės atsiskiria.

Šis baltymų kūrimo procesas dažnai vadinamas vertimu. Ribosoma taip pat palaiko, kad naujai sintetinami baltymai tinkamai susiformuotų — tam padeda chaperonai ir kitos molekulės.

Ląstelėje — kur randamos ribosomos

Ribosomos gali būti laisvos citoplazmoje arba prijungtos prie organelių paviršių. Dalis jų yra prisitvirtinusios prie šiurkščiojo endoplazminio tinklelio (endoplazminiame tinklelyje) — tokiu būdu sintetinami ir per membranas arba sekrecijai paruošiami baltymai. Kitos ribosomos dirba laisvai citoplazmoje, sintezuodamos citoplazminius ir branduolio baltymus. Daug mrRNR vienu metu gali būti verčiama kelių ribosomų — susidaro poliribosomos (polizosomos), kurios pagreitina baltymų gamybą.

Ribosomų sintezė ir surinkimas

Eukariotinėse ląstelėse ribosomų dalys pradžioje gaminamos branduolyje, konkrečiau — branduolėlyje (nucleolus). Branduolį saugo branduolio apvalkalas, o per branduolio poras paruoštos ribosomų subvienetės išeina į citoplazmą, kur surenkamos į funkcines ribosomas. Prokariotų DNR nėra atskirtas membrana — jų genetinė medžiaga kaupiasi Nukleoidas, o ribosomų komponentai ten sintezuojami ir surenkami tiesiog citoplazmoje.

Mokslinė ir medicininė reikšmė

Ribosomos yra svarbus diagnostikos ir terapijos taikinys. Daugelis antibiotikų slopina bakterines ribosomas (70S), blokuodami transliaciją, tačiau paveikia minimaliai eukariotų (80S) ribosomas — todėl jie specifiškai naikina bakterijas. Ribosomų struktūra ir veikimas nagrinėjami naudojant tokias metodikas kaip kriogeninė elektroninė mikroskopija (cryo-EM) ir rentgeno kristalografija; pastaruoju metu cryo-EM leido detaliai matyti ribosomų atomines struktūras.

Santrauka

Ribosomos yra centrinis ląstelės baltymų sintezės „centras“ — jos skaitydamos pasiuntinių RNR paverčia genetinę informaciją į funkcinius baltymus. Jų struktūra, lokalizacija ir sintezės mechanizmas skiriasi tarp prokariotų ir eukariotų, o jų funkcijos supratimas yra esminis tiek fundamentinei biologijai, tiek medicinai.