Was sind die verschiedenen Arten von Ribosomen?

Der Unterschied in Struktur und Funktion der verschiedenen Ribosomentypen wird ständig erforscht und ergänzt, aber es gibt derzeit zwei Möglichkeiten, sie zu klassifizieren. Die erste Möglichkeit besteht darin, sie nach der Art der Zelle zu klassifizieren, die sie bewohnen: archaeal, eukaryotisch oder eubakteriell. Die Organellen in diesen spezifischen Zelltypen unterscheiden sich in Zusammensetzung, Größe und Verhältnis von Protein zu Ribonukleinsäure (RNA). Die zweite Art der Klassifizierung von Ribosomen besteht darin, ob sie an eine Membran gebunden sind oder innerhalb der Zelle frei schweben. Die zur Beschreibung dieser Klassifizierung verwendeten Begriffe sind „membrangebunden“ bzw. „frei“.

Die Unterschiede zwischen archaealen, eukaryotischen und eubakteriellen Organellen werden sichtbar, wenn die Zellen in einer Zentrifuge zentrifugiert werden. Jeder Typ hat ein einzigartiges Sedimentationsmuster und eine einzigartige Geschwindigkeit, wenn sich die Zelle im Labor trennt. Gemessen in Svedberg-Einheiten, die die Geschwindigkeit der Sedimentationsakkumulation ausdrücken, gehören bakterielle Ribosomen zur 70-Svedberg-Klasse, während sowohl archaeale als auch eukaryotische Ribosomen zur 80-Svedberg-Klasse gehören. Zur weiteren Unterscheidung unterscheidet sich jeder Typ auch in Größe und Verhältnis von Protein zu RNA. Der eukaryotische Typ misst beispielsweise zwischen 25 und 35 Nanometer (nm) und hat ein Proteinverhältnis von 1:1, während die anderen Typen anders messen.

Die Struktur von membrangebundenen und freien Ribosomen ist identisch; sie unterscheiden sich nur in der räumlichen Verteilung. Es gibt jedoch bestimmte Aktionen, die ein Typ ausführen kann, wenn er sich an dem einen oder anderen Ort befindet. Diejenigen, die an das raue endoplasmatische Retikulum (raues ER) gebunden sind, haben eine größere Fähigkeit, Proteine ​​und Enzyme zu produzieren, die von der primären Plasmamembran der Zelle leicht verwendet werden können. Neu produzierte Proteinketten können durch membrangebundene Ribosomen direkt in das raue ER eingefügt werden, was Zeit und Ressourcen für den Transport verkürzt. Dieser Typ ist auch für den Großteil der Proteine ​​verantwortlich, die aus dem Zellinneren exportiert werden.

Der freie Typ stellt eine Reihe von spezifischen notwendigen Proteinen her, wie sie für die Herstellung von Hämoglobin benötigt werden, was der membrangebundene Typ nicht kann. Freie Ribosomen werden benötigt, wenn eine Zelle schnell wächst oder sich reproduziert, da sie sich leicht bewegen und verlagern können. Sie werden oft in kleinen Clustern im Zytoplasma der Zelle gefunden und können in diesem Fall als Polyribosomen bezeichnet werden. Freie Ribosomen finden sich in Hülle und Fülle in Zellen, die keine großen Mengen an Protein exportieren, da die Nähe zum rauen ER für diesen Prozess essentiell ist.