Vad är ribosombiosyntes?

Ribosombiosyntes är den process genom vilken organeller som kallas ribosomer bildas i en cell. Ribosomer är avgörande för cellens funktion på grund av deras roll i proteinsyntesen. Processen för ribosombiosyntes är både extremt komplex och mycket evolutionärt bevarad, vilket innebär att dess vägar är lika mellan olika typer av organismer. Ribosombiosyntes har studerats både in vivo, inom levande celler och in vitro, som en del av en laboratoriemiljö.

En väsentlig komponent i cellen, ribosomer utför translationsprocessen. Vid översättning matchas genetisk information som kodas i bitar av budbärarribonukleinsyra (mRNA) med motsvarande information som bärs av transfer RNA (tRNA) molekyler, som var och en bär en specifik aminosyra. Aminosyrorna samlas i ribosomen för att bilda ett protein. Att göra ribosomer kräver en hög energiinsats, så hastigheten för ribosombiosyntesen i en cell beror på både behovet av proteiner och mängden näringsämnen i den extracellulära miljön

Ribosomer är uppbyggda av ribosomalt RNA (rRNA) och ribosomala proteiner. För att syntetisera ribosomala proteiner måste samma process av translation som används för att göra andra proteiner inträffa. De genetiska koderna för ribosomala proteiner bärs av fragment som kallas prekursor-mRNA (pre-mRNA). Pre-mRNA, liksom andra RNA-molekyler, transkriberas från cellens deoxiribonukleinsyra (DNA) i nukleolen, som är ett ställe i kärnan. Efter transkription bearbetas pre-mRNA av enzymer och transporteras till cytoplasman, där ribosomer översätter dem till ribosomala proteiner.

rRNA skapas genom komplexa biokemiska processer som sker i kärnan. I det första steget transkriberas prekursor-rRNA (pre-rRNA) från DNA. Pre-rRNA modifieras sedan till moget rRNA av enzymer i nukleolen. När modifiering sker börjar rRNA:t migrera från kärnan mot de yttre regionerna av kärnan, eller nukleoplasman.

Vid denna tidpunkt i processen importeras de ribosomala proteinerna som har syntetiserats i cytoplasman till kärnan och sätts samman på rRNA:t. Detta producerar de två ribosomala subenheterna, huvudkomponenterna i ribosomen. Ribosomen, nästan komplett, lämnar kärnan och genomgår slutlig bearbetning i cytoplasman.

Processen för ribosombiosyntes studeras fortfarande i levande celler, på grund av dess komplexitetsnivå. Studier utförs ofta i laboratoriet på Saccharomyces cerevisiae, en art av spirande jäst. Det har också visat sig att bakteriella ribosomer kan syntetiseras in vitro, utanför en organism, med användning av rRNA och ribosomala proteiner.