Iga elus rakk sisaldab DNA, mis on valmistatud neljast ehitusplokist, mida nimetatakse nukleotiidideks. Nukleotiidide järjestus täpsustab geene, mis kodeerivad valke ja RNA-d, mida rakud ise kasvatamiseks ja paljunemiseks vajavad. Igat DNA ahelat hoitakse ühe koopiana raku kohta, samas kui kromosoomist leitud geenid transkribeeritakse sageli paljudeks RNA koopiateks.
RNA kolm peamist tüüpi
Rakud vajavad oma bioloogiliste funktsioonide täitmiseks kolme peamist RNA tüüpi: mRNA, tRNA ja rRNA. Valgu valmistamise mallina kasutatav tüüp on mRNA, samas kui tRNA ja rRNA aitavad valgusünteesis. Valke sünteesivaid rakumasinaid nimetatakse ribosoomideks ja need on suured kompleksid, mis koosnevad mitmest erinevast rRNA molekulist ja enam kui 50 valgust. Kui mRNA molekul kombineerub ribosoomiga, sobib tRNA mRNA matriitsiga koos valgu moodustavate aminohapetega. RRNA ülesandeks on aidata aminohapete vaheliste sidemete loomisel tekkivat keemilist reaktsiooni.
Rakud sisaldavad palju ribosoome
Tüüpiline loomarakk sisaldab keskmiselt 8–10 miljardit valgu molekuli. Iga valk tuleb sünteesida ribosoomil, nii et selgelt on vaja suurt hulka ribosoome. Kiiresti jagunevas rakus võib olla kuni 10 miljonit ribosoomi.
Ribosoomid sisaldavad rRNA-d
Ribosoomidel on kaks osa, mida nimetatakse subühikuteks ja mis ühendatakse mRNA molekuli ümber valgu sünteesimiseks. Rohkem kui 50 valku ribosoomis annavad ribosoomile selle kuju ja struktuuri. Need valgud on paigutatud nelja suure rRNA molekuli ümber, mis annavad ka ribosoomi struktuuri ja aitavad katalüüsida kahe aminohappega liitumise keemilist reaktsiooni. Ribosoomid on konstrueeritud raku tuumas, kus asub DNA. Tuumas transkribeeritakse rRNA DNA-st ja töödeldakse fragmentideks, mis inkorporeeritakse koos valguga ribosoomide moodustamiseks. Peaaegu valmis ribosoomid eksporditakse tuumast raku tsütoplasmasse, kus nende kokkupanek on lõpule jõudnud, ja seejärel saavad nad hakata mRNA-d valkudeks tõlkima.
RRNA transkriptsioon
Raku jaoks vajaliku kuni 10 miljoni ribosoomi saamiseks on vaja nii palju rRNA-d, et rRNA geene korratakse DNA-l pea-saba viisil tandemina. Tüüpilise loomaraku DNA-s on kokku umbes 100 peamiste rRNA-geenide koopiat. Neid korduvalt korduvaid geene on vaja ribosoomide suure nõudluse rahuldamiseks. Kuid isegi nende geenide 100 eksemplari korral peavad rakud ikkagi paljunema rRNA koopiad, et saada vajalik arv ribosoome. Seetõttu on rRNA geeni iga koopia kohta rakus palju rRNA koopiaid.