Ribosomes : Définition, rôle et sous-unité

Qu'il s'agisse d'une cellule eucaryote ou procaryote, les ribosomes sont des organites cellulaires qui sont disposés dans le cytoplasme de la cellule. Ils sont abondants dans toutes les cellules. Très peu sont présents dans les érythrocytes du sang et ils sont absents dans les spermatozoïdes matures. Certaines des caractéristiques des ribosomes sont :

• Ils sont de forme globulaire et ne possèdent pas de membrane.
• Ils font partie de la machinerie cellulaire qui participe activement à la fabrication des protéines dont ils démarrent le processus avec une molécule d'information génétique qu'ils traduisant en une autre pour que l'information soit matérialisée.
• Leur composition est basée sur l'ARN ribosomal, d'où leur nom. En outre, ils sont également composés de diverses protéines ribosomales. Découvrez la différence entre l'ADN et l'ARN !

Les ribosomes peuvent être classés en plusieurs types. Il y a différents types de ribosomes en fonction de leur disposition et du type de cellule auquel ils appartiennent.

Types de ribosomes en fonction de leur emplacement

La première classification correspond à la disposition des ribosomes. Cet emplacement va permettre de diriger les protéines produites vers différents endroits. Ainsi, on retrouve deux types de ribosomes :

• Ribosomes attachés : ces ribosomes sont attachés à l'extérieur du réticulum endoplasmique rugueux. On peut également les trouver attachés à la partie externe de la membrane nucellaire. Ils produisent des protéines qui seront insérées dans des membranes ou qui seront destinées à la sécrétion.
• Ribosomes libres dans le cytoplasme : ils sont libres dans le cytoplasme et peuvent être uniques ou liés par l'ARN pour former une chaîne.

Les ribosomes libres peuvent se trouver dans différentes zones. En fonction de cette caractéristique, ils peuvent être classés de la manière suivante :

• Ribosomes mitochondriaux : ils se trouvent libres dans la matrice mitochondriale.
• Plastoribbosomes : ils se trouvent dans le stroma des chloroplastes, dans les cellules végétales ou les algues.

Types de ribosomes selon le type de cellule

Ils peuvent également être classés en fonction du type de cellule. Dans ce cas, on retrouve les types de ribosomes suivants :

• Ribosomes procaryotes : on les trouve dans les cellules procaryotes, ou cellules qui n'ont pas de véritable noyau. Ils ont un niveau de sédimentation 70S, qui est plus petit que les ribosomes eucaryotes. Ils sont composés principalement d'ARNr, et moins de la moitié est composée de protéines.
• Ribosomes eucaryotes : ce sont les ribosomes que l'on trouve dans les cellules eucaryotes, c'est-à-dire les cellules dotées d'un noyau. Ils ont un niveau de sédimentation plus élevé que les ribosomes procaryotes, soit 80S. Plus de la moitié est composée de protéines, et moins de la moitié d'ARNr. Ils sont de plus grande taille que les ribosomes procaryotes.

Les ribosomes sont responsables de la production de protéines et ils sont impliqués dans le contrôle génétique de la cellule. Pour ce faire, le ribosome suit par les étapes suivantes :

1. Il obtient et lit les informations de l'ARN messager.
2. Il traduit ces informations en une séquence d'acides aminés.
3. Des éléments constitutifs de protéines sont créés, ils ne sont pas disposés de manière aléatoire, mais se produisent de manière prédéterminée et ordonnée.

Certains organes produisent de grandes quantités de protéines. Les cellules de leurs tissus doivent donc posséder plusieurs ribosomes. Le pancréas, qui produit de l'insuline, en est un exemple.

L'activité correcte des ribosomes est essentielle pour que les organismes puissent remplir leurs fonctions. Des maladies telles que l'anémie de Diamond Blackfan ou la dyskératose congénitale, qui affecte le système tégumentaire et squelettique, peuvent se produire en présence d'altérations ribosomales. Ces maladies sont très rares, mais elles existent.

Les ribosomes sont constitués de deux sous-unités, chacune étant composée d'ARN et de protéines ribosomales, comme mentionné au début de cet article. Les deux sous-unités des ribosomes sont :

• La grande sous-unité : elle possède une protubérance centrale et deux protubérances latérales, avec un avant et un arrière.
• La petite sous-unité : les protubérances de la grande sous-unité permettent d'insérer la petite sous-unité, qui ne possède qu'une tête et une plate-forme.

Ces sous-unités sont mesurées à l'aide du coefficient de sédimentation et exprimées dans l'unité Svedbergs, qui désigne la vitesse à laquelle une particule sédimente pendant la centrifugation. Cette unité varie en fonction du type de cellule dans laquelle se trouve le ribosome :

• Pour les cellules eucaryotes : la plus petite sous-unité est la 40S et la plus grande la 60S.
• Pour les cellules procaryotes : la plus petite sous-unité est la 30S et la plus grande la 50S.

Ces sous-unités se réunissent lorsqu'elles détectent un ARN messager et elles se positionnent une en dessous et une au dessus de la plus grande sous-unité. C'est la sous-unité femelle qui le détecte, puis la grande sous-unité s'arrime. Avec l'aide de l'ARN de transfert, il traduit l'ARN messager en une chaîne d'acides aminés qui formeront les protéines. La petite sous-unité est ce qui relie l'ARNt à l'ARNm. La grande sous-unité permet aux liaisons qui relient les acides aminés entre eux de se former. Les sous-unités se séparent lorsqu'elles détectent une séquence de terminaison, qui indique que la protéine est complète.

Dans la grande sous-unité, il existe trois sites ou clivages nécessaires à l'insertion des ARN de transfert et à l'achèvement de leur processus de traduction en protéines. Ces sites sont :

• Site A, ou site des acides aminés : où l'ARNt aminoacyle, qui porte le premier acide aminé, est inséré.
• Site P, ou site peptidique : où s'insère l'ARNt peptidyle, portant la chaîne peptidique et les protéines résultantes.
• Site E : le site final, où l'ARNt du site P se déplace et remplace l'ARNt qui se trouvait sur ce site.

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