¡Hola de nuevo! Hace poco os hablaba de la importancia de la traducción del ARNm a proteínas dentro de las células. Hoy os quiero presentar otro de los componentes celulares implicados en la síntesis de absolutamente todas las proteínas de nuestro organismo: los ribosomas. ¿Quieres saber más sobre estas pequeñas fábricas de proteínas? ¡Sigue leyendo!
¿Qué son los ribosomas?
Los ribosomas son los orgánulos celulares encargados de la traducción del ARNm a proteínas. Se trata de unas estructuras muy pequeñas (32 nanómetros en células eucariotas) formadas principalmente por ARN ribosómico y proteínas. En el caso de la levadura Saccharomyces Cerevisiae, los ribosomas están formados exactamente por 4 ARN ribosómicos diferentes y 79 proteínas.
Aunque existen diferentes tipos de ribosomas con diferentes composiciones, todos ellos presentan dos subunidades, una más pequeña que la otra. Estas subunidades las conocemos como “subunidad mayor” y “subunidad menor”.
¿Cómo se descubrieron?
Una de las primeras personas en observar los ribosomas fue el biólogo belga Albert Claude. Claude fue uno de los primeros científicos en utilizar la centrifugación para separar los diferentes componentes de la célula por tamaño y forma. Esto le permitió descubrir, por ejemplo, el retículo endoplasmático. En 1943, utilizando la misma técnica de centrifugación diferencial, el biólogo observó entre los residuos finales unos gránulos muy pequeños, que apenas se veían como puntos en el microscopio óptico. Claude llamó a estos pequeños gránulos “microsomas”.
Años más tarde, en 1958, el biólogo estadounidense Richard Brooke Roberts renombó estos “microsomas” a “ribosomas”, ya que estaban compuestos mayoritariamente por ácidos ribonucleicos.
El mecanismo de acción de los ribosomas no fue descubierto hasta finales de la década de los 90, aunque para ese entonces ya se sospechaba que estos orgánulos estaban relacionados con la síntesis de proteínas. En esta década, los trabajos de tres investigadores ayudaron a determinar la estructura de los ribosomas y a descubrir el mecanismo de acción de los ribosomas en la síntesis de proteínas. Hablo de la cristalógrafa israelí Ada E. Yonath, el bioquímico estadounidense Thomas Arthur Steitz y el biólogo británico de origen hindú Venki Ramakrishnan. Estos tres investigadores fueron galardonados con el Premio Nobel de Química de 2009 por sus descubrimientos acerca de los ribosomas.
¿Qué función tienen los ribosomas?
La función principal de los ribosomas es llevar a cabo, junto al ARN transferente, la traducción del ARN mensajero a proteínas. Para desempeñar esta función, los ribosomas tienen tres “hendiduras” clave en su interior: las hendiduras A, P y E. Cada una de estas hendiduras juega un papel importante en la traducción del ARN mensajero.
Hendidura A: Durante la traducción, esta es la primera hendidura que se encuentra el ARNm al entrar en el ribosoma. En esta zona permite el contacto de uno de los codones del ARNm con el anticodón de un ARN de transferencia que se encuentra unido a un aminoácido (aminoacil-ARNt).
Hendidura P: Una vez han contactado el codón del ARNm con el anticodón del ARN de transferencia en la hendidura A, ambos se mueven hasta la hendidura P. En esta zona se forma, aminoácido a aminoácido, la proteína resultante de la traducción.
Hendidura E: En esta hendidura, el ARNt que previamente ha cedido su aminoácido se separa del codón del ARN mensajero.
Gracias a estas tres zonas, los ribosomas son capaces de traducir el ARN mensajero en una larga cadena de aminoácidos.
¿Qué tipos de ribosomas existen y dónde se encuentran?
Como os comentaba, los ribosomas de los diferentes organismos de nuestro planeta son algo diferentes. Normalmente se habla de dos principales tipos de ribosomas que distinguimos, los eucariotas y los procariotas, pero podemos diferenciar dos tipos más según su composición y localización, los ribosomas mitocondriales y los plastidiales:
Ribosoma eucariota: Se trata del tipo de ribosomas más grande de todos, cuyas subunidades tienen un coeficiente de sedimentación (forma en la que se sedimenta una molécula, dependiendo de la masa de la molécula y su forma) de 60S (mayor) y 40S (menor). Se encuentran tanto en el citosol celular como en el retículo endoplasmático rugoso.
Ribosoma procariota: Ribosoma más pequeño que los eucariotas con un coeficiente de sedimentación de 70S. Las células procariotas no presentan retículos endoplasmáticos, por lo que los ribosomas procariotas se encuentran en el citosol celular.
Ribosoma mitocondrial: Se trata de ribosomas pequeños que se encuentran en el interior de las mitocondrias. Su tamaño es variable, aunque en el caso de animales su coeficiente de sedimentación es generalmente de 50S.
Ribosoma plastidial: Ribosomas similares a los ribosomas procariotas (70S) que se encuentran en el interior de los plastos (cloroplastos, cromoplastos y leucoplastos) típicos de plantas y algas.
La similitud de los ribosomas mitocondriales y plastidiales con los ribosomas procariotas refuerza la teoría endosimbiótica descrita por Lynn Margulis en 1967. Esta teoría postula que las mitocondrias y los plastos son el resultado de una endosimbiosis entre una célula eucariota ancestral y diferentes organismos procariotas. Si os interesa, tenemos un interesante post al respecto.
Los ribosomas en la práctica: tipificación de bacterias
Los ribosomas, además de ser excelentes maquinarias biológicas capaces de sintetizar proteínas, son un genial “código de barras” para diferenciar unos organismos de otros. Esta práctica es especialmente común en el estudio de las bacterias, grupo taxonómico en el que, en muchos casos, es posible determinar las relaciones filogenéticas entre diferentes especies bacterianas comparando ciertos fragmentos de ARNr o los genes que codifican estos fragmentos.
Tanto es así que en microbiología clínica utilizan la secuencia del ARNr 16S (componente de la subunidad menor del ribosoma) o del ARNr 23S (parte de la subunidad mayor del ribosoma) para distinguir bacterias que, de otro modo, serían extremadamente difíciles de identificar. ¡Así no hay bacteria que se resista!
Y bien, ya conocéis los ribosomas, esas pequeñas estructuras de ARN y proteínas que se encargan de sintetizar absolutamente todas las proteínas de nuestro organismo. ¿Te gustaría saber algún aspecto diferente de los ribosomas? ¡Escríbenos tus dudas en los comentarios!