2.05 – I Ribosomi

2.05 – I Ribosomi

Ultima modifica: 02/07/2023

I ribosomi sono complessi macromolecolari presenti in tutte le cellule, sia eucariotiche che procariotiche. Non sono delimitati da membrana, quindi non possono essere definiti organuli citoplasmatici, ma sono complessi macromolecolari o enzimatici. Hanno un diametro di circa 20 nm.

I primi studi sui ribosomi risalgono agli anni ’50 del XX secolo, quando il biochimico George Palade, utilizzando tecniche di microscopia elettronica, osservò la presenza di particelle densamente colorate nel citoplasma delle cellule. Queste particelle furono successivamente identificate come ribosomi e associate alla sintesi proteica.

Successivamente, nel corso degli anni ’60, vennero sviluppate tecniche di frazionamento cellulare che permisero di isolare i ribosomi e studiarne la composizione molecolare. Furono identificate le diverse subunità ribosomiali e il ruolo fondamentale del rRNA e delle proteine ribosomiali nella struttura e nella funzione dei ribosomi.

Ulteriori progressi nella comprensione dei ribosomi sono stati fatti grazie all’avvento delle tecniche di biologia molecolare e di sequenziamento del DNA negli anni ’70 e ’80. Queste tecniche hanno permesso di studiare in dettaglio la sequenza di nucleotidi del rRNA e delle proteine ribosomiali, fornendo informazioni cruciali sulla loro evoluzione e sulla loro importanza funzionale.

I ribosomi sono costituiti da proteine e RNA ribosomiale (rRNA). Essi sono la sede principale della sintesi proteica all’interno della cellula. L’assemblaggio dei ribosomi avviene nel nucleolo, dove il DNA viene trascritto in pre-rRNA. Questo pre-rRNA subisce diverse modificazioni post-trascrizionali, tra cui il taglio di sequenze non codificanti e l’aggiunta di molecole di metilazione. Successivamente, il pre-rRNA viene processato e separato in diverse molecole di rRNA mature.

Nelle cellule eucariotiche, i ribosomi sono formati da circa il 60% di rRNA e il 40% di proteine, mentre nelle cellule procariotiche, il rapporto è approssimativamente del 40% di rRNA e del 60% di proteine. Le subunità ribosomiali, una volta assemblate, sono pronte per essere trasportate dal nucleo al citoplasma, dove possono iniziare la sintesi proteica.

Durante la traduzione, l’mRNA viene letto a triplette chiamate codoni, che corrispondono a specifici amminoacidi. I tRNA (RNA di trasferimento) portano gli amminoacidi corrispondenti ai codoni dell’mRNA, consentendo la formazione di una catena polipeptidica. Questo processo avviene all’interno del ribosoma, che presenta tre siti funzionali: il sito A (amminoacil), il sito P (peptidil) e il sito E (diuscitil).

La distribuzione dei ribosomi può variare tra cellule eucariotiche e procariotiche. Nelle cellule procariotiche, i ribosomi sono sparsi nel citoplasma. Nelle cellule eucariotiche, possono essere sparsi nel citoplasma o si trovano attaccati al reticolo endoplasmatico rugoso (RER), ai mitocondri o ai cloroplasti.

I ribosomi dei procarioti hanno un coefficiente di sedimentazione pari a 70S e sono formati da due subunità: 50S e 30S. I ribosomi degli eucarioti hanno un coefficiente di sedimentazione pari a 80S e sono formati da due subunità: 60S e 40S. Queste differenze nei coefficienti di sedimentazione riflettono le variazioni nella struttura e nella composizione dei ribosomi tra i due tipi di cellule.

Oltre alla loro funzione primaria nella sintesi proteica, i ribosomi possono svolgere ruoli aggiuntivi nella regolazione dell’espressione genica, nella risposta allo stress cellulare e nella segnalazione intracellulare. Ad esempio, possono interagire con molecole di RNA non codificante e con proteine regolatrici per influenzare l’attività trascrizionale o la stabilità dell’mRNA.