Jokainen elävä solu sisältää DNA: ta, joka on valmistettu neljästä rakennuspalikosta, joita kutsutaan nukleotideiksi. Nukleotidisekvenssi kertoo geenit, jotka koodaavat proteiineja ja RNA: ta, joita solut vaativat itsensä kasvattamiseksi ja lisääntymiseksi. Kutakin DNA-juosetta ylläpidetään yhtenä kopiona solua kohti, kun taas kromosomista löytyvät geenit transkriptoidaan usein moniin RNA-kopioihin.
Kolme päätyyppiä RNA
Solut tarvitsevat kolme päätyyppiä RNA: ta biologisten toimintojensa suorittamiseksi: mRNA, tRNA ja rRNA. Tyyppi, joka toimii mallina proteiinin valmistamiseksi, on mRNA, kun taas tRNA ja rRNA auttavat proteiinisynteesissä. Solukoneita, jotka syntetisoivat proteiineja, kutsutaan ribosomeiksi, ja nämä ovat suuria komplekseja, jotka koostuvat useista erilaisista rRNA-molekyyleistä ja yli 50 proteiinista. Kun mRNA-molekyyli yhdistyy ribosomiin, tRNA sovittaa mRNA-templaatin proteiinin muodostavien aminohappojen kanssa. RRNA: n tehtävä on auttaa aminohappojen välisten sidosten muodostamisen kemiallisessa reaktiossa.
Solut sisältävät monia ribosomeja
Tyypillinen eläinsolu sisältää keskimäärin 8-10 miljardia proteiinimolekyyliä. Jokainen proteiini on syntetisoitava ribosomilla, joten tarvitaan selvästi suurta määrää ribosomeja. Nopeasti jakautuvassa solussa voi olla jopa 10 miljoonaa ribosomia.
Ribosomit sisältävät rRNA: ta
Ribosomeilla on kaksi osaa, joita kutsutaan alayksiköiksi, jotka yhdistyvät mRNA-molekyylin ympärille proteiinin syntetisoimiseksi. Yli 50 proteiinia ribosomissa antaa ribosomille sen muodon ja rakenteen. Nämä proteiinit on järjestetty neljän suuren rRNA-molekyylin ympärille, jotka myös antavat ribosomirakenteen ja auttavat katalysoimaan kahden aminohapon yhdistämisen kemiallista reaktiota. Ribosomit rakennetaan solun ytimeen, missä DNA sijaitsee. Ytimen sisällä rRNA transkriptoidaan DNA: sta ja prosessoidaan fragmenteiksi, jotka sisällytetään proteiinin kanssa ribosomien muodostamiseksi. Lähes valmistuneet ribosomit viedään ytimestä solun sytoplasmaan, jossa niiden kokoonpano on valmis, ja ne voivat sitten aloittaa mRNA: n siirtämisen proteiiniksi.
RRNA: n transkriptio
Niin paljon rRNA: ta tarvitaan solun tarvitseman jopa 10 miljoonan ribosomin valmistamiseksi, että rRNA-geenit toistetaan tandemina päähän hännään DNA: lla. Tyypillisen eläinsolun DNA: ssa on yhteensä noin 100 kopiota tärkeimmistä rRNA-geeneistä. Näitä tandem toistuvia geenejä tarvitaan ribosomien suuren kysynnän tyydyttämiseksi. Mutta vaikka 100 kopiota näistä geeneistä, solujen on silti transkriboitava hyvin monta kopiota rRNA: sta tarvittavien ribosomien määrän tuottamiseksi. Siksi rRNA: ta on useita kopioita jokaista rRNA-geenin kopiota kohti solua kohden.