2.4D: Ribossomas

A densidade das subunidades Ribossomais

Ribossomas são compostos de duas subunidades que se juntam para traduzir o RNA mensageiro (mRNA) em polipéptidos e proteínas durante a tradução e são tipicamente descritos em termos de sua densidade. Densidade é a massa de uma molécula ou partícula dividida pelo seu volume e é medida em unidades Svedberg (S), uma unidade de densidade correspondente à taxa relativa de sedimentação durante a centrifugação a ultra-alta velocidade. Quanto maior o valor de S, mais densa é a partícula.

Subunidades ribossomais são compostas por RNA ribossomal (rRNA) e proteínas. As subunidades ribossômicas com diferentes valores de S são compostas de diferentes moléculas de rRNA, assim como de diferentes proteínas. Lembre-se que o RNA é um polímero de ribonucleotídeos contendo a base nitrogenada adenina, uracilo, guanina, ou citosina. Moléculas diferentes de rRNA são de comprimentos diferentes e têm uma ordem diferente destas bases de ribonucleotídeos. Porque o rRNA é de um só fio, muitas das bases de rRNA nucleotídeos estão envolvidas em ligações de hidrogênio intrastrand e isto é o que dá à molécula de rRNA sua forma específica (veja Figura \PageIndex{1}}). A forma, por sua vez, ajuda a determinar sua função – muito como as interações entre aminoácidos em uma proteína determinam a forma e função da proteína (veja Figura \PageIndex{2}).

Ilustração de um 16S rRNA em Escherichia coli

Animação de um 16S rRNA

Ilustração da enzima catalase

Rabossomos procarióticos, por exemplo, são compostos de duas subunidades com densidades de 50S e 30S. A subunidade 30S contém 16S rRNA 1540 nucleotídeos de comprimento e 21 proteínas; a subunidade 50S contém 5S rRNA 120 nucleotídeos de comprimento, 23S rRNA 2900 nucleotídeos de comprimento e 31 proteínas. As duas subunidades se combinam durante a síntese de proteínas para formar um ribossomo 70S completo.

Subunidades ribossômicas eucarióticas têm densidades de 60S e 40S porque elas contêm moléculas e proteínas de rRNA diferentes das subunidades ribossômicas procarióticas. Na maioria das subunidades eucariotas, a subunidade 40S contém um 18S rRNA 1900 nucleotídeos de comprimento e aproximadamente 33 proteínas; a subunidade 60S contém um 5S rRNA 120 nucleotídeos de comprimento, um 5.8S rRNA 160 nucleotídeos de comprimento, um 28S rRNA 4700 nucleotídeos de comprimento, e aproximadamente 49 proteínas. As duas subunidades combinam-se durante a síntese proteica para formar um ribossomo 80S completo com cerca de 25nm de diâmetro.

Por causa desta diferença em rRNAs específicos e proteínas da “forma” resultante, existem drogas que se podem ligar a uma subunidade de 30S ou 50S de um ribossomo procariótico e subsequentemente bloquear a sua função mas são incapazes de se ligar à subunidade equivalente de 40S ou 60S de um ribossomo eucariótico.