La etapa de elongación en el proceso de traducción en los eucariontes. El ribosoma aparece verdeazulado claro y blanco, y los ARNts son de azul oscuro; las otras proteínas involucradas son de azul claro. La proteína producida es introducida a su vez en el retículo endoplasmático. Imagen cortesía de Bensaccount
En 2009, la biólogo estructural Ada Yonath compartió el Premio Nobel de Química por su trabajo en la estructura y función del ribosoma. Más recientemente declaró como sigue acerca de la arquitectura «ingeniosamente diseñada» del ribosoma:
Los ribosomas, los participantes clave en el proceso de traducción, son unos ribozimas universales que realizan dos tareas principales: decodifican la información genética y polimerizan aminoácidos. Cientos de miles de ribosomas operan en cada célula viva debido a la constante degradación de las proteínas mediante la muerte celular programada, que va compensada por la producción simultánea de proteínas. Por ejemplo, las células de replicación rápida, p. ej., las células hepáticas, pueden contener unos cuantos millones de ribosomas. Uncluso las células bacterianas pueden contener [hasta] 100.000 ribosomas durante su período de registro. Otros constituyentes son las cadenas de ARNm, producidas por la transcripción de los segmentos del ADN objeto de traducción, que transportan la información genética a los ribosomas, y las moléculas de ARNt portadoras de los aminoácidos cognados al ribosoma. Para aumentar la eficiencia, una gran cantidad de ribosomas actúan de forma simultánea como polimerasas, sintetizando proteínas mediante la adición de aminoácidos uno a uno a una creciente cadena de péptidos, mientras que van haciendo avanzar el patrón de ARNm, con lo que producen proteínas de manera continua a una velocidad increíble, de hasta 20 enlaces peptídicos por segundo.
Los ribosomas son unos gigantescos conjuntos compuestos de muchas diferentes proteínas (r-proteínas) y de largas cadenas de ARN ribosómico (ARNr). Entre todas ellas, las fracciones de ARN realizan las dos principales funciones del ribosoma. La proporción de ARNr a r-proteínas (~2:1) se mantiene a lo largo de la evolución, excepto en el ribosoma mitocondrial (mitorribosoma) en el que alrededor de la mitad del ARNt queda sustituido por r-proteínas. Sin embargo, las regiones activas resultan casi totalmente conservadas en todas las especies. En todos los organismos, los ribosomas están construidos con dos subunidades, que se asocian para formar los ribosomas funcionalmente activos. En los procariontes, la pequeña subunidad conocida como 30S contiene una cadena de ARN (16S) de ~1500 nucleótidos y de ~20 diferentes proteínas. La gran subunidad (50S en procariontes) tiene dos cadenas de ARN (23S y 5S ARN) de alrededor de 3000 nucleótidos en total, y una cantidad de >31 proteínas diferentes. Las estructuras tridimensionales disponibles del ribosoma bacteriano y sus subunidades desvelan que en cada una de las dos subunidades las proteínas ribosómicas están imbricadas dentro de la compleja conformación de ARNr, con lo que mantienen una impresionante arquitectura dinámica ingeniosamente diseñada para sus funciones: una decodificación de precisión; la formación de enlaces peptídicos mediados por el sustrato y una eficiente actividad de polimerasa.
(Véase Ada Yonath, «Supervisor's Foreword», en Chen Davidovich, Targeting Functional Centers of the Ribosome, p. vii [Springer-Verlag, 2011] [énfasis añadido].)
Yonath dijo prácticamente lo mismo en su discurso de aceptación del Premio Nobel (y véase bajo Un premio nobel de química celebra la complejidad de la célula). En realidad, Yonath es evolucionista. Pero incluso quienes son evolucionistas, si son biólogos estructurales, no pueden negar la elegancia del ribosoma.
Fuente: Evolution News – Nobel Prize Winner Cites the "Ingeniously Designed" Architecture of the Ribosome 20/02/2012
Traducción y adaptación: Santiago Escuain — © SEDIN 2012 - www.sedin.org
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