Porque Los Ribosomas Son 70s

TEMA 11: LOS RIBOSOMAS Los ribosomas fueron descritos por primera vez por po r Palade en 1953 al a l microscopio electrónico. Los estudió en el R.E. rugoso por la cara no citosómica, y también libres. Los ribosomas se aislaron por ultracentrifugación y así se pudo ver su morfología en función en eucariotas y procariotas. En su composición entra el ARNr y el proteínas. El ARNr forma un doble helicoide (el 60%), pero es una hebra misma, no son dos cadenas. Quedaría por fuera rodeando a las proteínas, de ahí la basofilia de los ribosomas. Están presentes en todas las células, situados en el citosol. El núcleo carece de ellos. Se encuentran también en mitocondrias (mitoribosomas) y en plastos (plastoribosomas), son específicos de ellos. Los ribosomas de procariotas y eucariotas son muy similares. Cada ribosomas está formado por dos subunidades, una pequeña y otra grande, que se mantienen juntas formando un complejo de varios miles de Daltons. La presencia de Mg2+ hace que ambas subunidades se unan. Su ausencia hace que se despeguen. Durante la síntesis de proteínas, la subunidades menor se une al ARNm y al ARNt. Mientras, la grande se pega a los enlaces peptídicos. Los componentes ribosomales se designan por los valores de S (Svedberg). Un ribosoma procariota es de 70 S, siendo 50 S la subunidad mayor y de 30 s la menor (depende de la superficie). La subunidad grande presenta 3 salientes y está formada por una moléscula de ARN grande de 23 S y una pequeña de ARN de 5 S. Además contiene 34 proteínas. La subunidad pequeña muestra 2 lóbulos y muestra una molécula grande de ARN de 16 S, tiene 21 proteínas (todas distintas). Casi todas las proteínas son ricas en e n aá. básicos. El ribosomas eucariota es de 80 S. Es un poco más grande que el de los procariotas. La subunidad mayor es de 60 S y la menor es de 40 S. El ADN ribosómico eucariota constituye el 70 % de todo el citoplasma. La mayor posee una cadena de ARN grande de 28 S. Otra pequeña de 5.8 S y otra pequeña de 5 S. La subunidad pequeña contiene una molécula grande de ARN de 18 S, aunque puede haber variaciones dependiendo del organismo. Hay agentes que inhiben la síntesis de proteínas ribosomales que actúan en eucariotas y en procariotas. Por ejemplo, la PUROMICINA y la ACTINOMICINA D. Otros agentes como la ERITROMICINA y el CLORANFENICOL, ESTREPTOMICINA, ESTREPTOMICINA, etc. (antibióticos) inhiben la síntesis de proteínas procariotas. Hay otros como la AMANITINA y la ANISOMICINA que inhiben la síntesis en eucariotas. A pesar de las diferencias, ambos ribosomas tienen una estructura casi idéntica y una función muy parecida. Los ribosomas de 18 y 28 S de eucariotas contienen muchos nucleótidos extras no presentes en procariotas, pero no afectan. Más de la mitad del peso de un ribosoma es ARNr, que desempeña un papel importantísimo en las l as actividades catalíticas del ribosoma. A pesar de que la molécula de ARNr de la subunidad pequeña tiene un tamaño variable según el organismo, su complicado plegamiento está muy condensado. También existen claras analogías entre ARNr de las subunidades mayor de los diferentes organismos. Los ribosomas tienen un alto número de proteínas, pero muchas tienen una secuencia muy poco conservada durante la evolución, e incluso algunas no parecen ser esenciales para la función del ribosoma. Se cree que las proteínas ribosomales aumentan la función de los ARNr

y también se cree que son las moléculas del ARNr las que catalizan la mayoría de las reacciones del ribosoma y no las proteínas. Hay también ribosomas en mitocondrias y cloroplastos, y son parecidos a los de procariotas. Son también inhibidos por el cloranfenicol, estreptomicina y eritromicina. Los ribosomas de los plastos son muy semejantes a los de los procariotas y son también de 80 S. Los mitoribosomas difieren en algunos aspectos. En algunas células animales son menores que los ribosomas procariotas (55-60 S). Varian de unas especies a otras. Para la síntesis de proteínas se requiere la unión de una subunidad mayor y otra menor, pero no es necesario que sean siempre las mismas. Al terminar de fabricar las proteínas, se separan. Cuando vuelven a sintetizar se unen dos diferentes. Para la síntesis de proteínas los ribosomas se asocian en grupos mediante un filamento de unos 2 nm. de espesor. Por el tratamiento con ARN-asa se supo que el filamento es de ARN. Después se llegó a saber que se trata de ARN-m, que no parece estar unido a proteínas. Estos ribosomas asociados se denominan polisomas, y suelen adoptar una figura en espiral. La subunidad menor queda hacia el interior de la espiral. Los ribosomas forman polisomas para realizar cualquier tipo de síntesis proteicas: tanto la efectuada por los ribosomas libres como la realizada por los asociados a membranas (RER). En el RER la subunidad mayor es la que se adosa a la membrana. El número de ribosomas que forman un polisoma y la longitud de ARN-m que los une varía según el peso molecular de las proteínas que se va a sintetizar. Para la síntesis de proteínas, los ribosomas recorren el ARNm desde un extremo a otro. Por cada tres nucleótidos recorridos, incorporan un aminoácido a la cadena de proteínas que están sintetizando; aminoácidos que les proporciona el ARNt . Cuando han completado el recorrido, los ribosomas se liberan del ARNm y suelta la proteína ya terminada. Mientras se esté sintetizando proteínas, por cada ribosoma que abandona el polisoma en el extremo final, otro se incorpora en el inicial, de modo que el ritmo de trabajo del polisoma siempre es complejo. El ARNt y la cadena de aminoácidos que se está formando se encuentran en un canal situado en la subunidad mayor. Los ribosomas deben de tener una vida limitada.

Ribosomas Procariotas y Eucariotas En procariotas, el ribosoma completo tiene un tamaño de unos 23 nm con un coeficiente de sedimentación 70S y puede ser descompuesto en una subundidad grande 50S y otra pequeña de 30S. El coeficiente de sedimentación es una medida de la velocidad con el que una partícula sedimentan al ser ultracentrifugada, se mide en unidades S de Svedberg  [[2]]. La subunidad 50S está constituida de dos tipos de rRNA: 23 S y 5S y 32 proteínas ribosómicas diferentes. Cada subunidad ribosómica contiene una copia única de los rRNAs y una única copia (con algúna excepción) de cada proteína ribosómica. Por otra parte la 30S contiene un solo rRNA 16S más 21 proteínas ribosomales diferentes. La razón para que coeficientes de las subunidades individuales no se añadan para obtener el co eficiente de sedimentación de la partícula ribisómica completa es que este no es proporcional al peso de la partícula sino a la también a la for ma tridmiensional (3-D). En conjunto la forma del ribosoma completo es diferente de las subunidad individuales dando cuenta de ese hecho. El ribosoma eucariota (32 nm) es más grande que el de procariotas, por lo que las subunidades de estos son de mayor tamaño y contienen más proteínas que sus análogos procariotas. En Eucariotas el 'coeficiente de sedimentación' S de los ribosomas completos es 80S, el cual está dividido en 60S para la grande y 40S para la subunidad pequeña. La subunidad mayor 60S contiene tres RNA ribosómicos (rRNA): 28S rRNA, 5S y 5.8S y unas 50 proteínas. La subunidad pequeña tiene solo un rRNA 18S y 33 proteínas. Los ribosomas eucariotas

son sintetizados y ensamblados en el nucleolo [[3]]. La formación del ribosoma es un proceso de autoensamblaje secuencial a partir de los rRNAs y de las proteínas ribosomales. Los ribosomas se distribuyen en la célula eucariota en dos localizaciones: aquellos que están libres para deambular en el citosol (ribosomas citosólicos), y aquellos que e stán unidos a las membranas del retículo endoplasmático, dándole un aspecto granular visto al microscopio electrónico llamado por ello retículo endoplasmático rugoso (RER) [[4]]. Aunque los dos clases de ribosomas tienen un papel similar en la s íntesis de proteínas, se diferencian por la situación del producto final de s u síntesis. Los ribosomas en el c itoplasma permiten que sus proteínas vagen libremente por el citosol mientras los ribosomas unidos al RER transfieren sus proteínas al lumen de este compartimento membranoso o la m embrana del mismo donde pueden permanecer insertadas como proteínas de membrana dentro de la Vía Secretora [[5]]'. Además de los citados ribosomas, existen en la célula eucariota otros ribosomas: los mitocondriales [ [6]] y en las célula vegetales tienen además los ribosomas cloropláticos.