Ribosomen

In ribosomen worden aminozuren in een keten aan elkaar verbonden in een volgorde die wordt bepaald door het messenger-RNA (mRNA). Zowel prokaryotische als eukaryotische cellen hebben ribosomen. Cellen die grote hoeveelheden proteïne synthetiseren – zoals secretoire cellen in de menselijke alvleesklier – kunnen miljoenen ribosomen bevatten.

Ribosomen zijn samengesteld uit ribosomaal RNA (rRNA) en eiwitten. Ribosomen hebben geen membraan (dat wil zeggen, ondanks hun specifieke celfunctie zijn ze geen organel). In eukaryoten wordt rRNA getranscribeerd van genen in de nucleolus – een deel van de kern dat gespecialiseerd is in de productie van ribosomen. Binnen de nucleolus wordt rRNA gebonden aan eiwitten die uit het cytoplasma worden geïmporteerd. Deze samenstelling heeft twee subeenheden van een ribosoom – de grote en kleine subeenheden.

Deze subeenheden verlaten vervolgens de kern via poriën in de nucleaire envelop. Aan het begin van het translatieproces bindt het mRNA zich een de kleine subeenheid waardoor de kleine en grote subeenheid met elkaar worden verbonden. Deze stap vormt een functioneel ribosoom.

Ribosomen kunnen zich in het cytosol verzamelen en worden vrije ribosomen genoemd. De ribosomen die aan de buitenkant van de nucleaire envelop of endoplasmatisch reticulum zijn bevestigd worden gebonden ribosomen genoemd. Over het algemeen synthetiseren vrije ribosomen eiwitten die in het cytoplasma worden gebruikt, terwijl gebonden ribosomen voornamelijk eiwitten produceren die in het membraan terechtkomen, verpakt worden in organellen of worden uitgescheiden door de cel.

Ribosomen synthetiseren eiwitten door mRNA en transfer-RNA (tRNA) samen te brengen. Gespecialiseerde nucleotiden van het tRNA, de anticodonlus genoemd, binden zich aan het codon van het mRNA. Aan het andere uiteinde van het tRNA bevindt zich een aminozuur. Codons in het mRNA worden een voor een vertaald in een keten van aminozuren. Ribosomen katalyseren ook de vorming van peptidebindingen tussen aangrenzende aminozuren, waardoor polypeptiden ontstaan.

Zodra mRNA bindt aan de kleine subeenheid van het ribosoom, bindt tRNA aan een van de drie bindingsplaatsen op de grote subeenheid van het ribosoom. De bindingsplaatsen worden de A (aminoacyl-tRNA), P (peptidyl-tRNA) en E (exit) plaatsen genoemd. Terwijl het mRNA wordt vertaald, worden nieuwe tRNA's toegevoegd op de A-site, verplaatst naar de P-site en vrijgegeven op de E-site. De groeiende polypeptideketen loopt door een tunnel in de grote subeenheid. Zodra de eiwitsynthese voltooid is, laten de ribosomale subeenheden los.