Introdução à Genética
9.4 Ribossomos
A síntese proteica ocorre quando moléculas de tRNA e mRNA se associam aos ribossomos. A tarefa dos tRNA e do ribossomo é traduzir a sequência de códons de nucleotídios no mRNA na sequência de aminoácidos na proteína. O termo máquina biológica foi utilizado nos capítulos antecedentes para caracterizar complexos multissubunitários que realizam funções celulares. O replissomo, por exemplo, é uma máquina biológica que pode replicar o DNA com precisão e velocidade. O sítio de síntese proteica, o ribossomo, é muito maior e mais complexo do que as máquinas descritas até agora. Sua complexidade ocorre porque ele realiza diversas tarefas com precisão e velocidade. Por isso, é melhor pensar a respeito do ribossomo como uma fábrica que contém muitas máquinas que atuam em conjunto. Vejamos como essa fábrica é organizada para realizar suas diversas funções.
Em todos os organismos, o ribossomo é composto por uma subunidade pequena e uma
grande, cada uma composta por RNA (denominado RNA ribossômico ou rRNA) e proteínas. Cada subunidade é composta por um a três tipos de rRNA e até 50 proteínas. As subunidades ribossômicas foram originalmente caracterizadas pela sua velocidade de sedimentação quando centrifugadas em uma ultracentrífuga e, assim, suas denominações são derivadas de seus coeficientes de sedimentação em unidades Svedberg (S), que é uma indicação do tamanho molecular. Em procariotos, as subunidades pequena e grande são denominadas 30S e 50S, respectivamente, e elas se associam para formar uma
partícula 70S (Figura 9.10 A). As correspondentes eucarióticas são denominadas 40S e
60S, e o ribossomo completo é denominado 80S (Figura 9.10 B). Embora os ribossomos eucarióticos sejam maiores em virtude de seus componentes maiores e mais numerosos, os componentes e as etapas na síntese proteica são, em geral, semelhantes. As semelhanças indicam claramente que a tradução é um processo antigo, que teve origem em um ancestral comum dos eucariotos e procariotos.
Quando os ribossomos foram estudados pela primeira vez, o fato de que quase dois
terços de sua massa são de RNA e apenas um terço é de proteínas foi surpreendente. Durante décadas, havia-se presumido que os rRNA atuavam como andaime, estrutura necessária para a montagem correta das proteínas ribossômicas. Aquele papel aparentava ser lógico, tendo em vista que os rRNA se dobram por meio do pareamento de bases
intramolecular em estruturas secundárias estáveis (Figura 9.11). De acordo com esse modelo, as proteínas ribossômicas eram responsáveis apenas pela realização das etapas mais importantes na síntese proteica. A visão foi alterada com a descoberta, na década de
1980, dos RNA catalíticos (ver Capítulo 8). Conforme você verá, atualmente os cientistas acreditam que os rRNA, assistidos pelas proteínas ribossômicas, realizam a maioria das etapas importantes na síntese proteica.
FIGURA 9.10 Um ribossomo contém uma subunidade grande e uma pequena. Cada subunidade contém rRNA de comprimentos variáveis e um conjunto de proteínas. Existem duas moléculas de rRNA principais em todos os ribossomos. Os ribossomos procarióticos também contêm um rRNA de 120 bases que sedimenta em 5S, enquanto os ribossomos eucarióticos apresentam dois rRNA pequenos: uma molécula de RNA 5S semelhante à 5S procariótica e uma molécula 5,8S com 160 bases de comprimento.