Ribosomale Ribonukleinsäure (ribosomale RNA oder rRNA) hilft, das Ribosom selbst zu bilden. Im Gegensatz zu Messenger-RNA (mRNA) überträgt sie keine genetischen Informationen. Stattdessen verbindet es sich mit Proteinen zu einer Struktur, die mRNA systematisch in Proteine umwandelt.
Das zentrale Dogma der Zellbiologie ist, dass DNA in RNA transkribiert wird, die in Proteine übersetzt wird. Der zweite Schritt in diesem Prozess, die Translation, wird vom Ribosom durchgeführt. Ein Ribosom fängt mRNA ab, die dann bestimmte Aminosäuren benötigt, um das Protein herzustellen, für das es Informationen enthält. Ribosomale RNA bildet mit verschiedenen Proteinen einen Komplex, um die Aminosäuren miteinander zu binden.
Ribosomen können frei im zellulären Zytoplasma schwimmen oder in eine Membran namens endoplasmatisches Retikulum (ER) eingebunden sein. ER, das Ribosomen enthält, wird raues ER genannt. Proteine, die im groben ER produziert werden, werden durch das ER zu bestimmten Zielen transportiert. Ribosomen können auch in verschiedenen Größen auftreten. Größere Ribosomen enthalten einfach Wiederholungskopien derselben basischen ribosomalen RNA.
Ribosomale RNA erscheint als zwei separate Teile, die zusammenarbeiten. Sie sind die große Untereinheit (LSU) und die kleine Untereinheit (SSU). Die LSU und die SSU bewegen sich reibungslos entlang des mRNA-Strangs, den sie übersetzen. Die LSU zieht Transfer-RNA (tRNA)-Moleküle an, die die notwendigen Aminosäuren tragen.
Der Teil des Ribosoms – beim Zusammentreffen der beiden Untereinheiten – der die Arbeit der Verbindung von Aminosäuren übernimmt, wird als Peptidyltransferase bezeichnet. Es ist ein Katalysator: Es erleichtert eine chemische Reaktion, indem es eine Umgebung schafft, in der die Reaktion leicht ablaufen kann. Als solches wird es Ribozym genannt und ist einer der wenigen organischen Katalysatoren, der kein Protein ist.
Lebende Organismen enthalten mehrere hundert Kopien der Gene, die für die beiden Moleküle der ribosomalen RNA benötigt werden. Diese Fülle und Redundanz spiegeln die entscheidende Rolle wider, die diese RNA bei der Unterstützung des Lebensprozesses spielt. Es gibt keinen bekannten Organismus auf der Erde, der ohne rRNA funktionieren könnte.
Ribosomale RNA ist bei Bakterien ebenso grundlegend und weit verbreitet wie im Tierreich. Infolgedessen zielen viele Antibiotika auf ribosomale RNA in Bakterien ab. Diese rRNA ist so einzigartig, dass sie gezielt eingesetzt werden kann, ohne den infizierten Organismus abzutöten, aber auch unter Bakterien so ähnlich, dass einzelne Antibiotika viele verschiedene Stämme abtöten können. Viele dieser Antibiotika sind natürlich vorkommende Chemikalien: Produkte der Vorteile, die Bakterien haben können, wenn sie sich gegenseitig abtöten!