RIBOSOME

Les ribosomes sont des complexes ribonucléoprotéiques (c'est-à-dire composés de protéines et d'ARN) extrêmement conservés au cours de l'évolution présents dans les cellules eucaryotes et procaryotes. Leur fonction est de synthétiser les protéines en décodant l'information contenue dans l'ARN messager. Ils sont constitués d'ARN ribosomiques, qui portent l'activité catalytique, et de protéines ribosomiques. Les ribosomes sont constitués de deux sous-unités, une plus petite qui « lit » l'ARN messager et une plus grosse qui se charge de la polymérisation des acides aminés pour former la protéine correspondante.

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Schéma d'une cellule animale type. Organites :
(1) Nucléole
(2) Noyau
(3) Ribosomes
(4) Vésicule
(5) Réticulum endoplasmique rugueux (ou granuleux) (REG)
(6) Appareil de Golgi
(7) Cytosquelette
(8) Réticulum endoplasmique lisse
(9) Mitochondries
(10) Vacuole (absent des cellules animales)
(11) Cytosol
(12) Lysosome
(13) Centrosome (constitué de deux centrioles)
(14) Membrane plasmique

Généralités

Une séquence d'ADN peut conduire dans certains cas à la production, par transcription, d'ARNm (ou ARN messager). Ces derniers pourront alors être traduits en séquences d'acides-aminés. Les ribosomes sont un des facteurs essentiels de la traduction. Il a la capacité de se lier à l'ARNm, et de former une correspondance entre code de l'ARNm et séquence d'acides-aminés pour une protéine donnée. Les acides-aminés sont choisis par l'intermédiaire d'ARNt permettant le lien physique entre séquence peptique et séquence génétique, le tout supporté par l'activité du ribosome. En effet, ce dernier a différent niveau, permet la synthèse peptique, et le bon fonctionnement de la traduction.

Comme dit précédemment, les ribosomes sont des ribonucléoprotéines, résultant de l'assemblage de deux sous-unités :

  • une petite sous-unité qui permet de se lier à l'ARNm, mais aussi de relier à la plus grande, et
  • une grande sous-unité, qui permettra de contrôler l'arrivée des ARNt (mais aussi de se lier à la petite sous-unité).

Localisation

Chez les eucaryotes, les ribosomes se trouvent dans le cytoplasme, libres, ou associés, soit aux membranes du réticulum endoplasmique, ou à l'enveloppe nucléaire (cette dernière étant en continuité du système endomembranaire), soit sous forme de polysomes (ou polyribosomes). Chez les bactéries, on trouve aussi les ribosomes dans le cytoplasme ou liés à la membrane plasmique. On trouve aussi des ribosomes dans les mitochondries et certains plastes, et leur structure est proche de celle des ribosomes procaryotes. Ceci s'explique par la théorie de l'endosymbiose. Leur fonction est de traduire les ARN messagers issus de l'ADN mitochondrial ou de l'ADN chloroplastique.

Lorsque la traduction est très active, plusieurs ribosomes peuvent être associés simultanément à un même ARN messager, ce chapelet de ribosomes consécutifs sur l'ARN étant appelé polysome ou polyribosome.

Structure

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Structure atomique de la grande sous-unité 50S du ribosome d'une cellule procaryote.
Les protéines sont colorées en bleu et les ARN en brun. Le site actif, l'adénine 2486, est coloré en rouge.

Comportant des ARN dits ARN ribosomiques (ou ARNr) et des protéines ribosomiques, ils sont composés de deux sous-unités : une grande (L pour large) et une petite (S pour small) sous-unité. Ces sous-unités sont construites autour d'un cœur d'ARN ribosomique possédant une structure très compacte, autour duquel sont accrochées les protéines. Le site actif du ribosome qui catalyse la formation de liaison peptidique est constituée d'ARN. Chez les eucaryotes, la biogenèse des ribosomes a lieu dans le nucléole, une structure interne du noyau.

  • Grande sous-unité : dans le ribosome cytoplasmique des eucaryotes, elle est constituée de trois molécules d'ARNr (5S, 28S et 5,8S, comportant respectivement environ 120, 4 700 et 160 nucléotides), et de 49 protéines ribosomiques. Cette grande sous-unité a une masse moléculaire de 2,8.106 daltons, un coefficient de sédimentation de 60 svedbergs. Chez les procaryotes, cette grande sous-unité est caractérisée par un coefficient de sédimentation de 50 svedbergs ; elle est composée d'ARN 23S (2 900 nucléotides1), d'ARN 5S (120 nucléotides) et de 34 protéines.
  • Petite sous-unité : dans le ribosome cytoplasmique des eucaryotes, elle n'est constituée que d'une molécule d'ARNr (18S, comportant 1 900 nucléotides) et de 33 protéines ribosomiques. Cette petite sous-unité a une masse moléculaire de 1,4.106 daltons, un coefficient de sédimentation de 40 svedbergs. Chez les procaryotes, elle est constituée d'ARNr 16S (1 540 nucléotides2) et de 21 protéines. Son coefficient de sédimentation est de 30 svedbergs.

     

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