Ribosomer kan ses som en maskine, der bygger et protein ved hjælp af et instruktioner. Det er ribosomer der bygger kroppens polypeptider, som alle proteiner i vores krop er bygget af. Instruktionerne – eller “opskriften” – kommer fra mRNA, der er et kopi af et gen i cellens DNA. Cellens DNA kaldes også for arvemassen.
Der findes to typer af ribosomer: frie ribosomer, der bevæger sig rundt i cytoplasmaet, og ribosomer, der er bundet til endoplasmatisk retikulum (ER).
Ribosomer består af RNA og protein. De er opbygget af to subenheder, en stor og en lille subenhed, som er sammenføjet af en række RNA-molekyler og proteinmolekyler.
De to subenheder er ikke ens, og hver af dem har sin egen rolle i proteinproduktionen. Dertil har ribosomet et aktivt sted, hvor aminosyrerne tilsættes ti proteinet, der bygges. Proteinet opbygges ved hjælp af en række enzymatiske reaktioner, der foregår på ribosomets aktive sted.
Proteinsyntesen
Proteinsyntesen påbyndes når cellen har behov for et specifikt protein. Det forløber på følgende måde:
- En RNA-polymerase enzyme, der findes i cellen, starter transcription af den relevante DNA-sekvens til RNA. Dette resulterer i dannelsen af en primær transcript, der er en RNA-kopi af den relevante DNA-sekvens.
- Primær transcriptet transporteres til ribosomet, hvor det begynder at binde til ribosomets lille subenhed.
- Ribosomet bevæger sig langs transcriptet, og mens det gør det, aflæser det koden i RNA’en for at finde ud af, hvilke aminosyrer der skal tilsættes til proteinet.
- Ribosomet tilsætter aminosyrer til proteinet ved hjælp af et andet molekyle kaldet transfer-RNA (tRNA). tRNA’en har en aminosyre bundet til sig på den ene ende og en sekvens af tre baser på den anden ende, der matcher en sekvens af baser i RNA’en.
- Ribosomet danner en peptidbinding mellem aminosyrerne ved hjælp af en peptidyltransferase-enzyme, der er indbygget i ribosomet.
- Ribosomet bevæger sig langs transcriptet, mens det fortsætter med at tilsætte aminosyrer til proteinet, indtil det når en stopkode, der signalerer, at proteinproduktionen skal stoppe.
- Det færdige protein frigøres fra ribosomet og transporteres derefter til sin endelige destination i cellen.
Membranribosomer
Membranribosomer er ribosomer, der er bundet til endoplasmatisk retikulum (ER), der er en del af eukaryote celler (celler med en kernen).
ER består af to dele: det glatte endoplasmatiske retikulum (SER) og det ru endoplasmatiske retikulum (RER). Membranribosomer findes på overfladen af RER, hvor de hjælper med at syntetisere proteiner, der skal transporteres ud af cellen eller integreres i cellemembranen.
Proteinerne, der produceres af membranribosomer, modificeres derefter ved hjælp af en række post-translationale modifikationer, inden de transporteres ud af cellen.
Frie ribosomer
Frie ribosomer er ribosomer, der bevæger sig rundt i cytoplasmaet.
Deres primære funktion er at syntetisere proteiner, der skal bruges inden for cellen, såsom enzymatiske proteiner, strukturelle proteiner og reguleringsproteiner.
Når ribosomet har færdiggjort et protein, transporteres det til sin endelige destination i cellen. Frie ribosomer kan også bidrage til at regulere mængden af proteiner, der produceres i cellen ved at øge eller formindske mængden af ribosomer, der er tilgængelige for at syntetisere proteiner.
Dannelsen af ribosomer
Ribosomer dannes i nucleolus, som er en del af kernen i en celle. Nucleolus består af RNA og protein, og det er her, at ribosomerne assembleres. Ribosomer dannes ved at RNA’en i nucleolus foldes på specifikke måder og bundet sammen med et udvalg af proteinmolekyler. Ribosomerne dannes som store strukturer, der kaldes ribosomale prækursorpartikler, og disse partikler transporteres derefter til ribosomerne i cytoplasmaet, hvor de splittes op i deres endelige form som ribosomer.
Ribosomernes opdagelse
Ribosomer blev først opdaget i 1950’erne af den amerikanske biolog Christian B. Anfinsen, der vandt Nobelprisen i Kemi i 1972 for sine opdagelser inden for proteinfoldning og ribosomer. Ribosomer blev først visualiseret i elektronmikroskopbilleder i 1960’erne af den amerikanske biolog Paul D. Boyer, der også vandt Nobelprisen i Kemi i 1997 for sine opdagelser inden for ribosomer og proteinsyntese.