Ribosomenbildung

Ribosomenbildung bezeichnet den zellulären Prozess, durch den Ribosomen aus ribosomaler RNA (rRNA) und Ribosomproteinen aufgebaut werden. Der Prozess umfasst Transkription, Reifung und Modifikation der rRNA, Synthese und Import von Ribosomproteinen, schrittweise Assemblierung zu Untereinheiten, Qualitätskontrollen sowie Export fertiger Untereinheiten in das Cytoplasma.

In Eukaryoten erfolgt der Großteil der rRNA-Transkription im Nukleolus durch RNA-Polymerase I (18S, 5.8S, 28S rRNA); das 5S rRNA-Gen wird separat durch RNA-Polymerase III transkribiert. Vorläufer-rRNA werden durch snoRNA-gesteuerte Modifikationen und endonukleolytische Schnitte zu reifen rRNA-Molekülen verarbeitet; Ribosomproteine werden im Zytoplasma synthetisiert und in den Nukleolus importiert, wo die Assemblierung der Untereinheiten 40S und 60S erfolgt. Die fertigen Untereinheiten verlassen den Nukleolus über Exportproteine (z. B. CRM1) und gelangen ins Cytoplasma, wo sie sich zum 80S-Ribosom zusammenschließen.

Bei Prokaryoten erfolgt die Ribosomenbildung im Zytoplasma; die 70S-Ribosomen bestehen aus einer 30S- und einer 50S-Untereinheit. Die rRNA wird als Operon transkribiert; Verarbeitung und Reifung erfolgen durch RNasen, unterstützt von Ribosomproteinen. Der Zusammenbau erfolgt koordiniert mit Energiezufuhr durch GTP- und ATP-hydrolasen sowie chaperonartigen Proteinen.

Die Ribosomenbiogenese ist energieintensiv und eng reguliert, unter anderem durch Nährstoffsignale und Wachstumsfaktoren. Störungen der Ribosomenbildung können zu Ribosomopathien beitragen, etwa Diamond-Blackfan-Anämie oder das Treacher-Collins-Syndrom, mit Auswirkungen auf Entwicklung, Blutbildung und Krebsrisiko.