ADVERTISSEMENTS:
Faisons une étude approfondie du rôle des ribosomes dans la synthèse des protéines.
Les ribosomes fournissent un cadre sur lequel la synthèse des protéines a lieu. L’ARNm se lie à la sous-unité 30S du ribosome pour former le complexe d’initiation. Le rôle principal du ribosome est sa capacité à catalyser la formation de liaisons peptidiques entre les acides aminés, afin que ces derniers soient incorporés dans les protéines.
Les ribosomes sont des granules denses sans membrane de recouvrement. Ils ont été observés pour la première fois par Palade. Les ribosomes bactériens contiennent 65% d’ARN (ARNr) et 35% de protéines. Ils ont un diamètre de 18 nm. On trouve des ribosomes dans toutes les cellules. E. coli possède 10 000 ribosomes, qui représentent environ 25 % de la masse totale de la cellule bactérienne. Une cellule de mammifère contient environ 10 millions de ribosomes.
Avertissements:
Un ribosome possède deux sous-unités:
Chaque ribosome possède deux sous-unités inégales, une grande et une petite sous-unité. Les ribosomes bactériens sont composés de deux sous-unités de 30S et 50S coefficient de sédimentation dans le saccharose. Ils ont un coefficient de sédimentation combiné de 70S. Les deux sous-unités contiennent de nombreuses protéines et au moins un grand ARNr.
Les ribosomes eucaryotes sont plus grands que les ribosomes bactériens. Ils ont deux sous-unités inégales de 40S et 60S ayant un coefficient de sédimentation combiné de 80S. Les ribosomes sont mesurés en fonction de leur vitesse de sédimentation mesurée en unités Svedberg (S). S = 10~13 seconde. Tous les ribosomes d’une cellule donnée sont identiques. Les composants du ribosome peuvent se séparer et se réassembler spontanément. Un ribosome a un noyau d’ARNr les protéines attachées sur la surface.
Chez les procaryotes, les deux sous-unités 30S et 50S ont des composants d’ARNr et de molécules de protéines.
De même, le ribosome eucaryote a les composants suivants :
Sous-unité 40S : Molécule 18S + 30 protéines
Sous-unité 60S : 5S, 5.8S et ARNr + 50 protéines.
La structure du ribosome 70S n’est pas symétrique. Le ribosome 70S est divisé en quatre régions. Ce sont la tête, le cou, le corps et la plate-forme. La sous-unité 50S a une protubérance centrale ayant l’ARNr 5S et la tige ayant les protéines.
La plupart des protéines sont des protéines basiques et ont une forte association avec l’ARN, qui est de nature acide. L’ARN ribosomal (ARNr) représente plus de 80% de l’ARN total présent dans la cellule bactérienne.
Avertissements :
Les deux sous-unités du ribosome s’associent et se dissocient en fonction de la concentration en magnésium. Environ 70% de l’ARN ribosomal est double brin et hélicoïdal avec diverses tiges et boucles dues à l’appariement de bases entre régions complémentaires. L’interaction entre l’ARNr 16S et l’ARNm aide la sous-unité 30S à reconnaître l’extrémité initiale de l’ARNm. Le site de liaison du ribosome chez les procaryotes se trouve près de l’extrémité 5′ de l’ARNm en amont du codon de départ AUG.
Entre l’extrémité 5′ de l’ARNm et le codon AUG, il y a de nombreuses bases. Parmi celles-ci, il y a une séquence de 5′-AGGAGGU-3′. Celle-ci est appelée séquence de Shine-Dalgarno et se situe 4 à 7 bases en amont de l’AUG. La région de l’extrémité 3′ de l’ARNr 16S possède une séquence complémentaire de 3′- AUUCCUCCA-5′. Cette séquence lie l’ARNm au ribosome.
Un ribosome possède deux canaux en son sein. L’ARNm linéaire entre et s’échappe par un canal qui comporte le centre de décodage. Ce canal est accessible aux ARNt chargés. La chaîne polypeptidique nouvellement synthétisée s’échappe par l’autre canal.
La petite sous-unité du ribosome contient le centre de décodage dans lequel les ARNt chargés décodent les codons de l’ARNm. La grande sous-unité contient le centre de la peptidyl transférase, qui forme des liaisons peptidiques entre les acides aminés successifs. L’ARNm se lie à l’extrémité 3′ de l’ARN 16S dans la sous-unité 30S du ribosome. La sous-unité 30S, l’ARNm et l’ARNt chargé se combinent pour former un complexe de pré-initiation avec des facteurs d’initiation et du GTP. Plus tard, la sous-unité 50S du ribosome se joint pour former le complexe d’initiation 70S.
Le rôle principal du ribosome est la formation de liaisons peptidiques entre les acides aminés successifs de la chaîne peptidique nouvellement synthétisée.
Il existe deux sites de liaison des ARNt sur le ribosome. Le premier site est appelé site ‘P’ ou site peptidyle. Le second site est appelé site ‘A’ ou site amino acyle. Seul l’ARNt initiateur entre dans le site ‘P’. Tous les autres ARNt entrent dans le site ‘A’.
Avertissements:
Le rôle principal du ribosome est la formation de liaisons peptidiques entre les acides aminés successifs. La liaison peptidique est formée entre l’acide aminé au site « A » et la chaîne peptidique au site « P » allongeant ainsi la chaîne d’un acide aminé. On a découvert que la peptidyltransférase qui catalyse la formation de la liaison peptidique entre les acides aminés successifs est constituée de plusieurs protéines et d’une molécule d’ARNr 23S. Cet ARNr 23S est un ribozyme et est responsable de la catalyse de la formation de la liaison peptidique entre les acides aminés successifs.
En plus de ces deux sites ‘P’ et ‘A’, un troisième site ‘E’ ou site de sortie est présent. L’ARNt désacylé (privé d’acide aminé) passe du site ‘P’ au site ‘E’ d’où il est éjecté.