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Ribosomas

 

Formados por proteinas y ARN. Se supone que tanto en el nucleolo como en el nucleoplasma existen precursores de los ribosomas y en algunos casosesto se ha logrado demostrar. Desde el punto de vista funcional, los ribosomas son las estructuras en las que se lleva a cabo la síntesis protéica. Debido a su pequeño tamaño se observan al microscopio electrónico, aparecen como unos cuerpos redondeados y electrodensos. Su tamaño medio oscila entre 150 y 200 Å, aunque se han encontrado entre 80 y 300 Å. Los ribosomas se encuentran en las células de todos los organismos vivos incluso en los procariontes, excepto en los eritrocitos maduros. El número de ribosomas por unidad de superficie varía con los distintos tipos celulares, siendo constante para un determinado tipo celular. En las células del hígado y pancreas se ve que los ribosomas presentan gran afinidad por las membranas del retículo endoplasmático, estando unidas a su membrana externa. Los ribosomas sueltos pueden estar aislados o agrupados, formando los polisomas mediante el RNA mensajero, con una distancia entre ellos de 300 a 350Å. La situación de los ribosomas depende de la función del tipo de célula.

Características de los ribosomas

Distinguimos dos tipos de ribosomas atendiendo a su coeficiente de sedimentación. Ribosomas 70 S y Ribosomas 80 S. Los ribosomas 70 S son típicos de procariotas y de cloroplastos y mitocondrias. Los ribosomas 80 S son típicas de las células eucariotas. Los ribosomas están formados por dos subunidades de tamaño desigual y distinto coeficiente de sedimentación. Una es la subunidad mayor y la otra es la subunidad menor. Los ribosomas 70 S tienen una subunidad mayor con un coeficiente de sedimentación de 50 S y una menor de 30 S. Los ribosomas 80 S tienen la subunidad mayor con coeficiente 60 S y la otra 40 S. La unión de ambas subunidades se realiza en presencia de una concentración 0,001 M de iones Mg, si esta concentración disminuye se produciría la separación de las dos subunidades, es por lo tanto un proceso reversible. Si la concentración molar de los iones Mg aumenta hasta 10 veces, se produce la unión de dos ribosomas para dar lugar a los dímeros. El dimero de los ribosomas 70 S tiene un coeficiente de 100 S, mientras que en el dimero de los ribosomas 80 S, el coeficiente de sedimentación sería de 120. La ultraestructura del ribosoma es muy compleja, está formado por RNA ribosómico y proteinas. Hay diferentes tipos de ARN ribosómico teniendo en cuenta el coeficiente de sedimentación. Si realizamos una extracción con fenol de dos subunidades de un R 70 S, se separan por un lado las proteínas y por otro un RNA ribosómico con un coeficiente de sedimentación 23 S y con el 30 S aparecen proteinas y ARN ribosomico 16 S.

Estructura de los ribosomas

La estructura primaria se corresponde con una molécula flexible de gran longitud con una disposición aximétrica en las bases nitrogenadas y conteniendo una elevada proporción de guanina y escasa de citosina, en lo que respecta a organismos inferiores y vegetales; a medida que avanzamos en la escala evolutiva aumenta la citosina y va siendo menor la diferencia entre nucleotidos. Se pudo demostrar la existencia de una estructura secundaria con la espectroscopía viendo que la molecula de ARN se puede plegar debido a su flexibilidad. Si las bases que están en oposición son complementarias se unen y da el aspecto de que es una helice de ADN, hay otras zonas donde no hay oposición de bases complementarias y no se produce unión quedando como asas, a veces seguidos denominandose estructura de trébol que contiene también un ARN transferente.

En cuanto a la estructura terciaria se han propuesto varios modelos: según un modelo se produciría por un amontonamiento de cadenas de ácidos y daría lugar a estructuras en varilla. Según otro modelo propuesto por Attardi y Amaldi en el cual aparecen hélices de ARN ribosómico irradiando de un eje común.

Proteínas ribosómicas

Se pueden separar gran cantidad de proteínas ribosómicas, con composición compleja. Para separar las proteínas se emplea el 2 cloroetanol, la mayor parte de proteínas son de caracter básico y parecidas a las histonas nucleares. Tienen distinta estequiometría y se pueden clasificar en dos grupos: las que están presentes de 0,8 a 1,2 veces por ribosoma, llamadas proteínas unitarias que son necesarias para la unión de las subunidades ribosómicas. las presentes de 0,60 a 0,80 veces por ribosoma llamadas proteínas fraccionarias. Por otro lado se encuentran las que están entre 0,70 y 0,85 llamadas marginales.

Biogénesis de los ribosomas

Dada la gran complejidad que tienen los ribosomas cabe pensar que hay un número bastante elevado de genes que participan en su formación. La biogénesis varía según sea eucariotas o procariotas. En procariotas los estudios se realizaron sobre E.Coli, a la cual se la hacía crecer en un medio rico en uracilo rico en carbono 14. Se comprobó que el material que formaba parte de los ribosomas aparecen dos tipos de partículas de coeficientes 8 S y 20 S. Al poco tiempo desaparecían y aparecían otras de 26 S y 40 S, estudiandolas se vio que de 26 S tenían un ARN de 16 S y 20 S respectivamente. Al poco tiempo desaparecían y aparecían las subunidades mayor y menor de los ribosomas de células procariotas.

En eucariotas su origen está relacionado con los nucleolos. Un precursor sería el ARN ribosómico 45 S, al poco tiempo aparecían dos ARN marcados uno de 32 S y otro de 18 S. El 18 S pasaba rapidamente al citoplasma, el 32 S permanecía cierto tiempo en el interior hasta que desaparecía

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