Acido ribonucleico ribosomiale Definizione ed esempi

Tavolo

Definizione

noun
plurale: acidi ribonucleici ribosomiali
ri-bo-so-mal ri-bo-nu-cle-ic ac-id, ˈraɪ bəˌsoʊ’məl raɪboʊnjuːkliːɪk ˈæsɪd
La componente di acido ribonucleico del ribosoma

Dettagli

Panoramica

L’acido ribonucleico (RNA) è un acido nucleico che, come l’acido desossiribonucleico (DNA), è costituito da catene lineari di nucleotidi monomerici. Ogni componente nucleotidico, a sua volta, è costituito da acido fosforico, zucchero e base azotata. L’RNA si differenzia dal DNA per essere generalmente a filamento singolo e con un componente di zucchero ribosio in opposizione allo zucchero desossiribosio del DNA. Un’altra differenza marcata è l’uracile dell’RNA al posto della timina nel DNA. Così, l’adenina si accoppia con l’uracile negli RNA. Una delle funzioni principali dell’RNA è la sintesi delle proteine. Ci sono tre tipi principali di RNA coinvolti in questo processo: (1) RNA messaggero (mRNA), (2) RNA di trasferimento (tRNA), e (3) RNA ribosomiale (rRNA). L’RNA ribosomiale è l’RNA costituente del ribosoma.

Funzione biologica

L’acido ribonucleico ribosomiale (rRNA) è un acido ribonucleico che, insieme alle proteine ribosomiali, costituisce il ribosoma. L’RNA ribosomiale non porta il codice nella fabbricazione delle proteine. Piuttosto, forma le due subunità (cioè la subunità grande e la subunità piccola) di un ribosoma. La subunità grande serve da ribozima; catalizza la formazione del legame peptidico tra due amminoacidi. Il ribosoma, a sua volta, serve come sito di sintesi proteica. Ha tre siti di legame: I siti A, P ed E. Il sito A si lega al tRNA con un aminoacido (chiamato aminoacil-tRNA). Il sito P è il sito in un ribosoma occupato dal tRNA che porta la catena peptidica in crescita (cioè il peptidyl tRNA). Il sito E è il sito per il tRNA decilato in transito fuori dal ribosoma.1 Usando l’RNA messaggero come modello, il ribosoma attraversa ogni codone e lo accoppia con un aminoacido specifico attaccato a un RNA di trasferimento.

Ribosoma procariotico vs. ribosoma eucariotico

I ribosomi sia procariotici che eucariotici sono composti da due subunità ribosomiali. Le subunità dei ribosomi sono identificate dalla loro velocità di sedimentazione rappresentata dall’unità Svedberg (S). Il ribosoma procariotico (70S) è composto da 50S (subunità grande) e 30S (subunità piccola). Il ribosoma eucariotico (80S) è composto da 60S (subunità grande) e 40S (subunità piccola). N.B. le unità S non si sommano poiché rappresentano misure di velocità di sedimentazione, non di massa. Nei procarioti, la subunità ribosomiale 30S contiene il 16S rRNA mentre la subunità ribosomiale 50S contiene il 5S rRNA e il 23S rRNA. Nei mammiferi, la subunità ribosomiale 40S contiene l’rRNA 18S mentre la subunità ribosomiale 60S contiene gli rRNA: 5S, 5,8S, e 28S.
Ribosomi procarioti vs eucarioti

Procarioti

Eucarioti

Ribosomi

70S

Subunità grande: 50S (5S rRNA e 23S rRNA)
Subunità piccola: 30S (16S rRNA)

80S

Subunità grande: 60S (5S, 5,8S e 28S)
Subunità piccola: 40S (18S rRNA)

Ribosoma procariotico

Prokaryote: E. coli2
Ribosoma	Subunità	rRNA	Proteine ribosomiali
70S	50S	23S	31
	50S	5S	31
	30S	16S	21

Ribosoma eucariotico

Eucariote: R. norvegicus2
Ribosoma	Subunità	rRNA	Ribosomi proteine
80S	60S	28S	49
		5.8S
		5S
	40S	18S	33

Posizione degli rRNA

Gli rRNA procariotici si trovano nel citoplasma mentre gli rRNA eucariotici si trovano nel citoplasma (nei ribosomi), nucleo, mitocondri e cloroplasto. Nelle cellule dei mammiferi, ci sono quattro rRNA citoplasmatici (cioè 28S, 5,8S, 18S e 5S) e due rRNA mitocondriali (cioè 12S e 16S).

Reazioni biologiche comuni

Negli eucarioti, gli rRNA sono sintetizzati principalmente nel nucleolo. Nei mammiferi, i geni dell’rRNA 18S, 28S e 5,8S nella regione organizzatrice del nucleolo sono trascritti in un pre-rRNA (indicato specificamente come 45S pre-RNA) dalla RNA polimerasi I. Il risultato è un grande pre-rRNA composto da 18S, 28S e 5,8S. Dopo l’elaborazione, vengono rilasciati singolarmente. Per quanto riguarda l’rRNA 5S, i geni che lo codificano sono trascritti in pre-5S rRNA dalla RNA polimerasi III fuori dal nucleolo. Per formare la grande subunità (cioè 60S) del complesso ribosomiale, 5S rRNA si combina con 28S e 5,8S rRNA. 18S, a sua volta, forma la subunità piccola (cioè 40S) combinandosi con le proteine ribosomiali.

Reazioni biologiche comuni

La biogenesi dei ribosomi è il processo di sintesi dei ribosomi che avviene nel citosol. Nei mammiferi, compreso l’uomo, il ribosoma si forma dall’assemblaggio degli rRNA 60S e 40S. Tuttavia, i costituenti 60S e 40S si formano all’interno del nucleo, principalmente nel nucleolo. Le proteine ribosomiali sono sintetizzate nel citoplasma ma sono trasportate nel nucleo per combinarsi con le subunità di rRNA. Poi, si spostano dal nucleo nel citoplasma per l’assemblaggio del complesso ribosomiale nel citosol.

Importanza biologica

Gli rRNA sono essenziali come costituenti dei ribosomi, sede della sintesi proteica. Oltre a questo, gli rRNA sono importanti nelle ricerche evolutive e tassonomiche. Possono anche essere usati come bersaglio in medicina. Alcuni antibiotici come l’eritromicina, la streptomicina e la ricina sono progettati per interrompere gli rRNA dei microbi patogeni.

rRNA vs. rDNA

gli rRNA riguardano gli acidi nucleici nei ribosomi. gli rDNA non devono essere interpretati come un altro tipo di acido nucleico presente nel ribosoma. Il termine rDNA è usato per riferirsi ai gruppi di geni che codificano per gli rRNA. Gli rRNA sono usati come base nella tassonomia e nell’evoluzione. Gli rDNA, che sono i geni che codificano gli RNA ribosomiali, sono sequenziati per identificare il gruppo tassonomico di un organismo e per stimare il tasso di divergenza delle specie.