Quali sono i ruoli dei ribosomi nella sintesi proteica?
I ribosomi sono strutture all'interno di una cellula biologica, soprannominate "fabbriche" per il loro ruolo singolare nell'assemblare le proteine che formano e definiscono la funzione della cellula. Le proteine sono composti chimici complessi che sono stati chiamati "i mattoni della vita". Le formule didattiche sono codificate nel DNA genetico (acido desossiribonucleico) all'interno del nucleo centrale di una cellula. La sintesi proteica è il campo della biologia molecolare che studia i processi attraverso i quali questo codice DNA viene tradotto in proteine funzionali. Il ruolo dei ribosomi nella sintesi proteica è fondamentale.
Innanzitutto, in un processo chiamato trascrizione, il DNA crea una copia funzionale di se stesso chiamata RNA (acido ribonucleico). Questo è specificamente chiamato messenger RNA (mRNA) per la sua funzione di fornire le istruzioni codificate ai ribosomi. Lungo la strada, RNA crea copie frammentate di se stesso denominate transfer RNA (tRNA). Queste copie vengono rilasciate per legarsi con composti organici liberi all'interno della cellula chiamata amminoacidi.
Nel frattempo, l'mRNA si lega a un ribosoma, che inizia a "leggere" le informazioni in un processo chiamato traduzione. Le informazioni rappresentano una sequenza di molti aminoacidi diversi. Mentre viene letto, i codici corrispondenti di tRNA sono attratti dal ribosoma e trasferiscono il carico utile allegato. Uno ad uno, viene così creata una catena di aminoacidi fino al completamento della proteina e l'mRNA segnala il suo rilascio dal ribosoma.
Il ruolo dei ribosomi nella sintesi proteica è simile a una linea di assemblaggio lineare di aminoacidi in proteine finite. Il DNA e l'RNA sono essi stessi catene lineari di quattro molecole chimiche chiamate nucleotidi - adenina, citosina, timina nel DNA o uracile nell'RNA e guanina - abbreviate A, C, T o U e G, rispettivamente. La catena molto lunga di questi nucleotidi nell'mRNA è simile a un nastro ticker che i ribosomi leggono e traducono negli aminoacidi specifici che il codice rappresenta.
I ribosomi sono essi stessi composti da proteine e filamenti di RNA. Possono essere considerati come avere due subunità funzionali, ciascuna vincolante per messenger o per trasferire RNA. I ribosomi nella sintesi proteica iniziano il processo di assemblaggio quando incontra una serie specifica di nucleotidi nell'mRNA, vale a dire AUG. Chiamata codone, la sequenza di nucleotidi UAG è l'istruzione per fermare la produzione, e le due subunità di un ribosoma si separano, rilasciando la proteina nel processo.
Nella fase finale, i ribosomi nella sintesi proteica non sono affatto coinvolti. In un processo non ben compreso, la catena diritta di aminoacidi che compongono una proteina si trasforma nella sua forma fisica predeterminata. Chiamato ripiegamento proteico, i fattori più citati nel determinare come la catena si comprime in una forma tridimensionale sono: temperatura, solventi circostanti come acqua, presenza di sali, attrazione molecolare e interazione di tutti i legami idrogeno di una proteina.