RNA ribosomiale

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Le due subunità di un ribosoma batterico

L'RNA ribosomiale (o RNA ribosomale, abbreviato come rRNA) è la tipologia più abbondante di RNA presente nella cellula. Non codifica direttamente per le proteine, ma è il componente essenziale (circa i due terzi) dei ribosomi, macchine catalitiche che provvedono all'assemblaggio delle proteine, presenti in tutte le cellule viventi. Il ribosoma è una struttura che si auto-assembla in due subunità ripiegate (la subunità maggiore e la subunità minore) costituite dall'RNA ribosomiale, in presenza di 70-80 proteine ribosomiali, che si trovano all'esterno oppure nelle cavità presenti all'interno dell'rRNA ripiegato.

La funzione dell'rRNA è fornire un meccanismo per la decodifica dell'mRNA in amminoacidi (al centro della subunità minore del ribosoma) ed interagire con il tRNA durante la sintesi proteica, provvedendo all'attività della peptidil trasferasi, che avviene nella subunità maggiore. L'esattezza della traduzione è dovuta al lavoro di entrambe le subunità.

Le caratteristiche dell'RNA ribosomiale sono importanti per la medicina e per lo studio dell'evoluzione:

L'rRNA è il bersaglio di molti antibiotici: cloramfenicolo, eritromicina, kasugamicina, micrococcina, paromicina, ricina, sarcina, spectinomicina, streptomicina e tiostreptone;

L'rRNA è il componente più conservato (che ha subito meno variazioni nel corso dell'evoluzione) in tutte le cellule. Per questa ragione, i geni che codificano per l'rRNA vengono sequenziati per identificare il gruppo tassonomico di un organismo, per riconoscere i gruppi correlati e stimare il tasso di divergenza tra le varie specie.

Nei Bacteria, negli Archaea, nei mitocondri e nei cloroplasti, la subunità minore contiene l'rRNA 16S, mentre la subunità maggiore ne contiene due specie: il 5S ed il 23S. Nei batteri i geni ribosomiali 16S, 23S e 5S sono tipicamente organizzati in un operone. Possono esserci una o più copie dell'operone disperse nel genoma (Escherichia coli ad esempio ne ha sette). Gli Archaea possono contenere sia un singolo operone di rDNA sia copie multiple dello stesso operone.

Al contrario gli Eukaryota hanno generalmente molte copie dei geni dell'rRNA ripetute in serie. Negli esseri umani sono presenti approssimativamente 300-400 ripetizioni di rRNA in cinque gruppi (sui cromosomi 13, 14, 15, 21 e 22). Nella maggior parte degli eucarioti la subunità ribosomiale minore contiene l'rRNA 18S, mentre la subunità maggiore ne contiene tre specie diverse: il 5S, il 58S ed il 25S/28S.

Per i geni dell'rRNA è stata dimostrata la dominanza nucleolare. In alcuni organismi, in particolare le piante, quando due nuclei si combinano in una singola cellula durante l'ibridazione, l'organismo che ne deriva può "scegliere" un set di geni per la trascrizione dell'rRNA. L'altro set viene soppresso e generalmente non viene trascritto, anche se a volte può essere "riattivato".