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Cada célula viva contém DNA composto por quatro nucleotídeos. A ordem precisa desses nucleotídeos codifica genes que instruem a célula a produzir proteínas e RNAs essenciais para o crescimento e a replicação. Embora cada cromossomo carregue uma única cópia de DNA por célula, os genes que ele abriga são frequentemente transcritos em numerosas moléculas de RNA.

Três tipos principais de RNA

As células dependem de três espécies primárias de RNA:RNA mensageiro (mRNA), RNA de transferência (tRNA) e RNA ribossômico (rRNA). O mRNA serve como modelo para a síntese de proteínas, enquanto o tRNA e o rRNA facilitam a montagem de aminoácidos em cadeias polipeptídicas. Ribossomos – máquinas complexas feitas de proteínas e rRNA – traduzem mRNA em proteínas funcionais. Nesse processo, o tRNA traz o aminoácido correto para corresponder ao códon do mRNA, enquanto o rRNA catalisa a formação da ligação peptídica que une os aminoácidos.

Ribossomos:os cavalos de batalha da produção de proteínas

As células animais típicas contêm bilhões de proteínas, cada uma sintetizada em um ribossomo. As células que se dividem rapidamente podem abrigar até dez milhões de ribossomos, ressaltando a alta demanda por essas fábricas moleculares.

Composição Estrutural dos Ribossomos

Um ribossomo consiste em duas subunidades que convergem em torno de uma fita de mRNA para construir uma proteína. As subunidades são compostas por mais de 50 proteínas que fornecem suporte estrutural, organizadas em torno de quatro grandes moléculas de rRNA que mantêm a forma ribossômica e catalisam a reação de ligação peptídica. A montagem do ribossomo começa no núcleo, onde o rRNA é transcrito do DNA, processado em fragmentos e combinado com proteínas. Os ribossomos parcialmente montados são então exportados para o citoplasma para maturação final e prontos para tradução.

Alta demanda por rRNA impulsiona amplificação genética

Para satisfazer a necessidade de até dez milhões de ribossomas, as células repetem genes de rRNA em matrizes tandem – cerca de 100 cópias de cada gene de rRNA residem num genoma animal típico. Apesar desta amplificação, a célula deve transcrever milhares de moléculas de rRNA para montar os ribossomos necessários, o que explica a abundância de rRNA em relação ao seu modelo de DNA singular por célula.