Transcripción: inicio del camino
El proceso de biosíntesis comienza con la etapa de transcripción. El actor clave aquí es una enzima especializada: la ARN polimerasa I. Precisamente esta enzima es responsable de leer la información y crear el producto primario.
El resultado del trabajo de la ARN polimerasa I es la formación de un precursor de alto peso molecular del ARN ribosómico. Esta molécula gigante se designa como ARNr 45S. En esta etapa, representa una sola cadena larga que contiene las bases estructurales para las futuras partes del ribosoma. Este precursor sirve como una especie de armazón alrededor del cual se desenvolverán posteriormente todos los eventos de ensamblaje.
Formación del complejo RNP primario
Tan pronto como la molécula de ARNr 45S comienza a sintetizarse, no se queda sola. A medida que la cadena se alarga, este ARN entra inmediatamente en interacción con numerosas proteínas ribosómicas. Es importante señalar que estas proteínas no se producen en el lugar; provienen del citoplasma de la célula, donde fueron sintetizadas previamente.
- Como resultado de la unión activa del ARN con las proteínas alrededor de la sección central, se forma una estructura específica: la zona del componente fibrilar denso.
- El resultado de esta etapa es la formación de un gran complejo ribonucleoproteico (RNP).
- Este complejo tiene un tamaño de 80S y se caracteriza por el hecho de que en su interior está empaquetada exactamente una molécula precursora de ARNr 45S, firmemente unida a las proteínas citoplasmáticas recibidas.
Procesamiento: separación del complejo 80S
El complejo 80S formado no es capaz de realizar las funciones de un ribosoma en esa forma. Debe pasar por la etapa de procesamiento, una escisión específica durante la cual el enorme conglomerado se corta en los precursores de las futuras subunidades del ribosoma.
Como resultado de esta escisión finamente sintonizada, se forman dos partes desiguales:
- Subunidad mayor (60S): Dos fragmentos del ARNr 45S escindido pasan a formar parte de ella: el 28S y el 5,8S. Sin embargo, para la finalización completa del ensamblaje de la subunidad mayor, se requiere un componente más. Se le une un tercer fragmento: el ARNr 5S. Una característica sumamente importante es que este ARNr 5S se sintetiza de forma totalmente independiente, en otros cromosomas, y este proceso ocurre independientemente de los organizadores nucleolares.
- Subunidad menor (40S): Tiene una estructura más simple en términos de componentes de ARN. Tras la escisión del complejo 80S, toma solo un fragmento del precursor original: el ARNr 18S.
Transporte de las subunidades terminadas
Una vez que el procesamiento ha concluido y ambas subunidades (60S y 40S) están completamente formadas, su estancia en el lugar de ensamblaje termina. Comienza la etapa final: el transporte.
Los precursores terminados de las subunidades menor y mayor se dirigen hacia la envuelta nuclear. Se abren paso uno por uno a través de los poros nucleares y salen al citoplasma. Es allí, en el espacio citoplasmático, donde posteriormente se encontrarán para unirse en un ribosoma funcional completo y comenzar la síntesis de proteínas celulares.
En resumen: respuestas a preguntas sobre el tema
¿En qué cromosomas humanos se encuentran los organizadores nucleolares que codifican el ARNr 45S?
Los organizadores nucleolares humanos se localizan en los cromosomas 13, 14, 15, 21 y 22.
Estas regiones representan constricciones secundarias ubicadas en los brazos cortos de los cromosomas acrocéntricos. Precisamente en estas zonas se localizan los genes que contienen el ADN para la síntesis del precursor de alto peso molecular de los ARN ribosómicos: el ARN 45S. En la interfase, alrededor de estas regiones cromosómicas se forma el nucléolo.
Es fácil recordar la composición: la subunidad menor (40S) es modesta y solo toma un número (18S). La subunidad mayor (60S) es una «coleccionista», reúne 28S, 5,8S y además invita a una «invitada» de otros cromosomas: el 5S.
Preguntas de clases y exámenes
¿De dónde provienen las proteínas para la formación del complejo 80S?
Las proteínas ribosómicas no se sintetizan en el núcleo. Se forman en el citoplasma de la célula y luego se transportan especialmente al sitio de ensamblaje de los ribosomas, donde se unen al ARNr 45S.
¿Qué enzima es responsable de la creación del ARNr 45S?
La síntesis del precursor de alto peso molecular (ARNr 45S) es llevada a cabo por la enzima ARN polimerasa I.
¿Qué tiene de único el ARNr 5S en comparación con otros fragmentos?
A diferencia de los fragmentos 18S, 28S y 5,8S, que se obtienen cortando un único ARNr 45S, la molécula de ARNr 5S se sintetiza en otros cromosomas de forma independiente de los organizadores nucleolares.
Qué más repasar sobre el tema
- Mecanismo de acción y regulación de la ARN polimerasa I
- Estructura de la zona del componente fibrilar denso
- El proceso de transporte a través de los poros nucleares
- Localización y función de los organizadores nucleolares
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