ribosomien

ribosomien "Proteiini" edustaa ribonukleiinihappokompleksia erilaisten proteiinien kanssa, missä proteiinisynteesi tapahtuu DNA: han varastoidun nukleotidisekvenssin mukaisesti translaatiolla polypeptidiketjuun.

Mikä on ribosomi?

Ribosomit koostuvat rRNA: sta ja monista rakenneproteiineista. RRNA (ribosomaalinen RNA) transkriptoidaan DNA: han. On geenejä ribosomaalisen RNA: n synteesille rDNA: n muodossa. RDNA: ta ei transkriboida proteiineihin, vaan vain ribosomaaliseen RNA: han.

RRNA toimii ribosomien perusaineena. Siellä se katalysoi mRNA: n geneettisen informaation translaatiota proteiineiksi. Ribosomien proteiinit eivät ole kovalenttisesti kytketty rRNA: hon. Ne pitävät ribosomin rakenteen yhdessä, kun taas proteiinisynteesin varsinainen katalyysi suoritetaan rRNA: lla. Ribosomit koostuvat kahdesta alayksiköstä, jotka kootaan vain ribosomiksi proteiinisynteesin aikana. Niiden rakennuspalikat syntetisoidaan solun ytimen DNA: lla.

Tässä tuotetaan sekä rRNA: ta että proteiineja, jotka yhdistyvät muodostaen kaksi alayksikköä solun ytimeen. Ne saavuttavat sytoplasman ydinhuokojen kautta. Eukaryoottisolussa on 100 000 - 10 000 000 ribosomia, proteiinisynteesiaktiivisuudesta riippuen. Soluissa, joissa on erittäin aktiivinen proteiinisynteesi, ribosomeja on enemmän kuin soluissa, joilla on vähemmän aktiivisuutta. Sytoplasman lisäksi ribosomeja esiintyy myös kasvien mitokondrioissa tai kloroplasteissa.

Anatomia ja rakenne

Kuten jo mainittiin, ribosomit koostuvat rRNA: sta ja rakenneproteiineista, jotka ovat vastuussa rakenteen oikeasta asemasta ja koheesiosta. Ytimessä olevan synteesin jälkeen muodostuu kaksi alayksikköä, jotka tulevat yhteen vain proteiinisynteesin aikana kosketuksessa mRNA: n kanssa muodostaen ribosomin.

Kun proteiinin biosynteesi on päättynyt, vastaava ribosomi hajoaa jälleen alayksiköihinsä. Nisäkkäissä pieni alayksikkö koostuu 33 proteiinista ja yhdestä rRNA: sta, ja suuri alayksikkö koostuu 49 proteiinista ja kolmesta rRNA: sta. Saatuaan kosketukseen mRNA: n kanssa, joka kuljettaa tietyn proteiinin DNA: n geneettiset tiedot, kaksi alayksikköä yhdistyvät muodostamaan todellisen ribosomin, ja proteiinisynteesi voi alkaa.

Ribosomiproteiinit ovat enemmän reunalla. Ribosomit voivat esiintyä vapaasti sytoplasmassa tai membraaniin sitoutuneina endoplasmisessa retikulumissa. Näin toimiessaan ne vaihtavat jatkuvasti vapaan ja kalvoon sitoutuneen tilan välillä. Vapaan sytoplasman ribosomit tuottavat proteiineja, joiden pitäisi myös päästä soluplasmaan. Proteiinit muodostuvat endoplasmisessa retikulumissa ja siirtyvät sitten ER: n luumeniin kotitranslaatioproteiinin kuljettajan kautta. Yleensä nämä ovat proteiineja, jotka muodostuvat eritystä muodostavissa soluissa, kuten haimassa.

Toiminto ja tehtävät

Ribosomien tehtävänä on katalysoida proteiinien biosynteesiä. Proteiinien varsinaista geneettistä tietoa kuljettaa mRNA, joka kirjoitetaan DNA: han. Sen jälkeen kun se on poistunut ytimestä, se sitoutuu heti ribosomiin proteiinisynteesiä varten. Kaksi alayksikköä yhdistyvät.

Lisäksi yksittäiset aminohapot kuljetetaan sytoplasmasta ribosomeihin tRNA: n avulla. Siellä on kolme tRNA: n sitoutumiskohtaa. Tämä on aminoasyyli (A), peptidyyli (P) ja poistumiskohta (E). Proteiinisynteesin alussa kahta asemaa, A- ja P-asemaa, hoitaa tRNA, joka on ladattu aminohapoilla. Tätä tilaa kutsutaan esitranslaatiotilaksi. Kun peptidisidos on muodostunut kahden aminohapon välille, tapahtuu translaation jälkeinen tila, jolloin A-kohdasta tulee E-kohta ja P-kohdasta tulee A-kohta ja uusi tRNA kiinnittää kolme nukleotidia edelleen uuteen P-kohtaan.

Entinen P-kohdan tRNA, vapautuneena aminohapostaan, kanavoidaan nyt ribosomista. Tilat värähtelevät jatkuvasti proteiinisynteesin aikana. Jokaiseen muutokseen tarvitaan korkea aktivointienergia. Yksittäiset tRNA-molekyylit telakoivat mRNA: n vastaavaan komplementaariseen kodoniin. Proteiinisynteesi tapahtuu ribosomin kahden alayksikön välillä tunnelinmuotoisessa rakenteessa. Varsinaista biosynteesiä hallitsee ribosomin suuri alayksikkö.

Pieni alayksikkö ohjaa rRNA: n toimintaa. Koska synteesi tapahtuu tietyssä tunnelissa, keskeneräiset proteiiniketjut ovat suojattu korjausentsyymien hajoamiselta. Tässä muodossa nämä proteiinit tunnustettaisiin viallisiksi sytoplasmassa ja hajotettaisiin välittömästi. Kun proteiinisynteesi on valmis, ribosomi hajoaa alayksiköihinsä.

sairaudet

Proteiinien synteesin häiriöt voivat johtaa vakaviin terveysongelmiin. Tämän prosessin järjestetty järjestys on välttämätön elämän toimintojen kannalta. On kuitenkin joitain mutaatioita, jotka vaikuttavat rakenneproteiineihin tai mRNA: han.

Sairaus, jonka epäillään johtuvan ribosomaalisten proteiinien mutaatioista, tunnetaan timanttimusta-anemiana. Diamond Blackfan -anemia on hyvin harvinainen verihäiriö, jossa punasolujen synteesi on heikentynyt. Kehittyy anemia, joka estää elimiä toimittamasta happea riittävästi. Hoito koostuu elinikäisestä verensiirrosta. On myös muita fyysisiä epämuodostumia.

Yhden teorian mukaan ribosomaalisten proteiinien toimintahäiriöiden tulisi johtaa punasolujen esiastesolujen lisääntyneeseen apoptoosiin ja siten aiheuttaa anemiaa. Useimmat mutaatiot tapahtuvat spontaanisti. Oireyhtymän perinnöllisyys voidaan todistaa vain 15 prosentilla kaikista tapauksista.