Ribosomen

Granulen, ook wel ribosomen genoemd, zien eruit als korreltjes en vormen de celgebieden waar eiwitsynthese plaatsvindt. Ribosomen zijn ontzettend klein, nog geen 30 nanometer in doorsnede. Iedere cel kan wel duizend ribosomen bevatten. Een ribosoom bestaat uit twee ongelijke subeenheden, die weer bestaan uit ten minste 40 verschillende eiwitten en uit een RNA-soort, het ribosomale RNA (rRNA). In de ribosomen worden diverse stoffen, de aminozuren, onder invloed van signalen van de celkern (nucleus) op precies de juiste manier gerangschikt. Door deze rangschikking ontstaat er een eiwit, het hoofdbestanddeel van het organisch materiaal in levende cellen. Het grootste deel van de belangrijke chemische reacties in de cellen wordt dan ook door eiwitten uitgevoerd. Ook zijn ze van belang voor de instandhouding van de celstructuur.

Eiwitten bestaan uit lange ketens waarin aminozuren als kralen aan elkaar geregen zijn. De eigenschappen van een eiwit worden bepaald door de volgorde waarin de aminozuren zijn gerangschikt. Deze volgorde wordt op zijn beurt weer bepaald door een DNA-combinatie. Tijdens een eiwitsynthese wordt een RNA-kopie van het DNA van een gen overgebracht naar het cytoplasma, waar ribosomen, andere RNA-soorten en enzymen samenkomen om de RNA-structuur om te zetten in een specifieke aminozurenrangschikking, ofwel een eiwit.

Eiwitsynthese vindt plaats door middel van de interactie tussen drie soorten RNA-moleculen. Tijdens de omzetting beweegt een streng van boodschapper-RNA (‘messenger’-RNA, afgekort als mRNA) zich heen en weer tussen de twee delen van een ribosoom. Deze boodschapper verstrekt de genetische code voor de aminozuurvolgorde. De ribosoom ‘leest’ de boodschap van het mRNA in groepen van drie nucleotiden per keer. Deze drie verbonden nucleotiden worden samen een codon genoemd. Een codon kan de code zijn voor de plaats van één van de twintig verschillende aminozuren of voor het beginnen of stoppen van de aanmaak van een eiwit. De aminozuren die het mRNA aangeeft, worden vanuit het cytoplasma naar de ribosoom vervoerd door het transfer-RNA (tRNA).

Dit kleine molecuul is een verbindingsmiddel. Het ene uiteinde ervan vervoert namelijk drie nucleotiden, samen het anticodon geheten. Dit anticodon zal zich, volgens de regels van de basische koppeling, hechten aan een codon in het mRNA. Het andere uiteinde van het tRNA-molecuul transporteert een aminozuur. Op het moment dat het mRNA door de ribosoom gaat voorziet het tRNA de ribosoom van de juiste aminozuren die onderling worden verbonden door peptide-schakels die samen een polypeptide vormen (een keten van aminozuren). Als alle aminozuren voor een bepaalde eiwitketen met elkaar zijn verbonden, komt de keten vrij.

Sommige ribosomen bewegen zich vrijelijk in het cytoplasma terwijl andere aan het oppervlak van het endoplasmatisch reticulum vastzitten. Deze twee soorten ribosomen hebben een soorteigen rol bij de aanmaak van eiwitten. De vrije ribosomen laten de eiwitten in het cytoplasma vrij rondzweven, en de gebonden ribosomen brengen hun vervaardigde eiwitten over naar het endoplasmatisch reticulum.