Qué son los ribosomas y cuál es su función

Los ribosomas son orgánulos relativamente esféricos, formados por una combinación de ARN ribosómico (ARNr) y proteínas. Se localizan en el citosol y pueden estar asociados al retículo endoplásmico rugoso en células eucariotas, así como en las mitocondrias y los cloroplastos, donde cumplen funciones específicas. En procariotas, se encuentran libres en el citoplasma.

Los ribosomas presentan similitudes entre bacterias, arqueas y eucariotas, lo que podría indicar un origen evolutivo común, aunque difieren en tamaño y proporción de ARN a proteínas. Esta variabilidad estructural permite que ciertos antibióticos interfieran con los ribosomas bacterianos sin afectar los eucariotas.

El descubrimiento de los ribosomas, observado por George Emil Palade en los años 50, reveló su naturaleza granular. En eucariotas, su síntesis ocurre en el nucléolo y el citoplasma, involucrando a más de 200 proteínas en el ensamblaje de ARNr y proteínas ribosómicas.

Los ribosomas se clasifican en libres y unidos a la membrana, siendo ambos tipos idénticos en estructura, pero diferenciándose solo en ubicación y función.

• Los ribosomas libres flotan en el citosol y sintetizan proteínas que permanecen dentro de la célula. Estas proteínas se utilizan en diversas funciones intracelulares, pero no pueden formar estructuras con enlaces disulfuro debido al entorno reductor del citosol, que contiene altas concentraciones de glutatión.
• Los ribosomas unidos a la membrana se localizan en el retículo endoplásmico rugoso (RE), donde sintetizan proteínas destinadas a ser incorporadas en membranas o secretadas fuera de la célula. La asociación de un ribosoma al RE ocurre cuando este comienza a traducir un ARNm que contiene una secuencia señal específica. Este mecanismo permite que las cadenas polipeptídicas recién sintetizadas se inserten directamente en el lumen del RE, facilitando el procesamiento y transporte de las proteínas a través de la vía secretora.

La capacidad de los ribosomas para alternar entre un estado libre y uno unido a la membrana depende de la naturaleza de la proteína que van a sintetizar.

• Responsables de la síntesis de proteínas, y su número varía según la actividad de la célula. Las células con alta tasa de crecimiento contienen más ribosomas.
• El ARNr dentro del ribosoma dirige los pasos críticos de la síntesis proteica, actuando como un catalizador. Por esta razón, a veces se le denomina ribozima o ARN catalítico.
• Los ribosomas eucariotas y procariotas presentan diferencias que son aprovechadas por antibióticos, que pueden inhibir ribosomas bacterianos sin afectar los eucariotas, evitando así interferencias en las células del huésped.
• La función principal de los ribosomas es traducir el ARN mensajero (ARNm) en cadenas de aminoácidos, formando así proteínas.
• Durante la iniciación, la subunidad pequeña del ribosoma se une al extremo inicial del ARNm, incorporando el ARN de transferencia (ARNt) iniciador. Esto se completa con la unión de la subunidad grande, permitiendo el comienzo de la síntesis.
• En la elongación, el ribosoma se mueve a lo largo del ARNm, incorporando nuevos ARNt cargados con aminoácidos, formando enlaces peptídicos y alargando la cadena polipeptídica.
• En la terminación, el ribosoma llega a un codón de terminación, deteniendo la síntesis. Un factor de liberación evita la adición de más aminoácidos, y la nueva proteína es liberada al citoplasma. Las subunidades del ribosoma se desacoplan para ser reutilizadas en futuras síntesis.

Los ribosomas son complejos ribonucleoproteicos formados por ARN y proteínas.

• En las células procariotas, cada ribosoma se compone de dos subunidades: una subunidad pequeña (30S) y una subunidad grande (50S). La subunidad 30S es responsable de la decodificación del ARN mensajero (ARNm), ya que lee los tripletes de nucleótidos que corresponden a los aminoácidos. Por su parte, la subunidad 50S tiene una función catalítica, facilitando la formación de enlaces peptídicos, y se une a los ARN de transferencia (ARNt) aminoacilados. Cada subunidad de los ribosomas está compuesta por ARN ribosómico (ARNr) y proteínas ribosómicas, donde los ARNr llevan a cabo la mayoría de las funciones enzimáticas, mientras que las proteínas r contribuyen principalmente a la estructura del ribosoma.
• En las arqueas, los ribosomas son similares en tamaño a los de las bacterias, formando un ribosoma 70S compuesto por una subunidad grande (50S) y una pequeña (30S). Sin embargo, a nivel de secuencia, los ribosomas arqueales son más similares a los eucariotas que a los bacterianos, y cada proteína ribosomal adicional en arqueas tiene una contraparte en eucariotas.
• En las células eucariotas, los ribosomas son más grandes, con un tamaño de 80S, y se encuentran en el citosol. Cada ribosoma eucariota consta de una subunidad pequeña (40S) que contiene ARN 18S y 33 proteínas, y una subunidad grande (60S) que incluye ARN 5S, ARN 28S, ARN 5.8S y 49 proteínas. Esta complejidad estructural permite a los ribosomas desempeñar funciones cruciales en la síntesis de proteínas.

Ahora que ya conoces mejor qué son los ribosomas, te animamos a leer este otro artículo de BIOenciclopedia sobre los Organelos celulares: qué son, funciones y ejemplos.

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