Всяка жива клетка съдържа ДНК, изградена от четири градивни блока, наречени нуклеотиди. Последователността на нуклеотидите посочва гени, които кодират протеините и РНК, необходими на клетките, за да растат и да се възпроизвеждат. Всяка верига на ДНК се поддържа като единично копие на клетка, докато гените, открити в хромозомата, често се транскрибират в много копия на РНК.
Три основни типа РНК
Клетките се нуждаят от три основни типа РНК, за да изпълняват своите биологични функции: тРНК, тРНК и рРНК. Типът, който служи като шаблон за получаване на протеин, е иРНК, докато тРНК и рРНК помагат за синтеза на протеини. Клетъчните машини, които синтезират протеини, се наричат рибозоми и това са големи комплекси, съставени от няколко различни молекули рРНК и повече от 50 протеина. Когато молекула на иРНК се комбинира с рибозома, тРНК съвпада с шаблона на иРНК с аминокиселините, изграждащи протеин. Работата на rRNA е да помогне с химическата реакция на свързване между аминокиселини.
Клетките съдържат много рибозоми
Типична животинска клетка съдържа средно 8 до 10 милиарда протеинови молекули. Всеки протеин трябва да бъде синтезиран върху рибозома, така че ясно се изисква голям брой рибозоми. Бързо делящата се клетка може да има до 10 милиона рибозоми.
Рибозомите съдържат рРНК
Рибозомите имат две части, наречени субединици, които се обединяват около молекула на иРНК, за да синтезират протеин. Повече от 50 протеина в рибозомата придават на рибозомата нейната форма и структура. Тези протеини са организирани около четири големи рРНК молекули, които също придават структурата на рибозомата и помагат да катализират химическата реакция на присъединяване на две аминокиселини. Рибозомите са изградени в ядрото на клетката, където е разположена ДНК. В ядрото rRNA се транскрибира от ДНК и се обработва във фрагменти, които са включени заедно с протеин, за да образуват рибозоми. Почти завършените рибозоми се изнасят от ядрото в цитоплазмата на клетката, където тяхното сглобяване е завършено и след това те могат да започнат да преобразуват иРНК в протеин.
Транскрипция на рРНК
Необходими са толкова много рРНК, за да се направят до 10 милиона рибозоми, необходими на клетката, че гените на рРНК се повтарят в тандем по начин на главата до опашката върху ДНК. В ДНК на типична животинска клетка има общо около 100 копия на основните рРНК гени. Тези двойно повтарящи се гени са необходими, за да отговорят на голямото търсене на рибозоми. Но дори и със 100 копия на тези гени, клетките все още трябва да транскрибират много копия на рРНК, за да произведат необходимия брой рибозоми. Ето защо има много копия на рРНК за всяко едно копие на ген на рРНК на клетка.