राइबोसोम की संरचना की खोज किसने की?

राइबोसोम को सभी कोशिकाओं के प्रोटीन निर्माता के रूप में जाना जाता है। प्रोटीन जीवन को नियंत्रित और निर्माण करते हैं।

इसलिए, राइबोसोम जीवन के लिए आवश्यक हैं। 1950 के दशक में उनकी खोज के बावजूद, वैज्ञानिकों को वास्तव में राइबोसोम की संरचना को स्पष्ट करने में कई दशक लग गए।

टीएल; डीआर (बहुत लंबा; पढ़ा नहीं)

सभी कोशिकाओं के प्रोटीन कारखानों के रूप में जाने जाने वाले राइबोसोम की खोज सबसे पहले जॉर्ज ई। ताल. हालांकि, राइबोसोम की संरचना दशकों बाद एडा ई। योनाथ, थॉमस ए। स्टीट्ज़ और वेंकटरामन रामकृष्णन।

राइबोसोम का नाम राइबोन्यूक्लिक एसिड (आरएनए) के "रिबो" और "सोमा" से मिलता है, जो "शरीर" के लिए लैटिन है।

वैज्ञानिक राइबोसोम को कोशिकाओं में पाई जाने वाली संरचना के रूप में परिभाषित करते हैं, जो कई छोटे कोशिकीय उपसमुच्चय में से एक है जिसे कहा जाता है अंगों. राइबोसोम में दो सबयूनिट होते हैं, एक बड़ा और एक छोटा। न्यूक्लियोलस इन सबयूनिट्स को बनाता है, जो एक साथ लॉक होते हैं। राइबोसोमल आरएनए और प्रोटीन (राइबोप्रोटीन) राइबोसोम बनाते हैं।

कुछ राइबोसोम किसके बीच तैरते हैं? कोशिका द्रव्य सेल के, जबकि अन्य इससे जुड़ते हैं

जीव के आधार पर, एक कोशिका में कई हज़ार या लाखों राइबोसोम हो सकते हैं। राइबोसोम प्रोकैरियोटिक और यूकेरियोटिक दोनों कोशिकाओं में मौजूद होते हैं। वे बैक्टीरिया, माइटोकॉन्ड्रिया और क्लोरोप्लास्ट में भी पाए जा सकते हैं। राइबोसोम उन कोशिकाओं में अधिक प्रचलित हैं जिन्हें मस्तिष्क या अग्नाशयी कोशिकाओं की तरह निरंतर प्रोटीन संश्लेषण की आवश्यकता होती है।

कुछ राइबोसोम काफी बड़े पैमाने पर हो सकते हैं। यूकेरियोट्स में, उनके पास 80 प्रोटीन हो सकते हैं और कई मिलियन परमाणुओं से बने हो सकते हैं। उनका आरएनए भाग उनके प्रोटीन भाग की तुलना में अधिक द्रव्यमान लेता है।

राइबोसोम लेते हैं कोडोन, जो मैसेंजर आरएनए (एमआरएनए) से तीन न्यूक्लियोटाइड की श्रृंखला है। एक कोडन एक निश्चित प्रोटीन बनाने के लिए कोशिका के डीएनए से एक टेम्पलेट के रूप में कार्य करता है। राइबोसोम तब कोडन का अनुवाद करते हैं और उनका मिलान एक अमीनो एसिड से करते हैं स्थानांतरण आरएनए (टीआरएनए)। इसे के रूप में जाना जाता है अनुवाद.

राइबोसोम में तीन टीआरएनए बंधन स्थल होते हैं: an अमीनोएसिल अमीनो एसिड संलग्न करने के लिए बाध्यकारी साइट (एक साइट), ए पेप्टिडाइल साइट (पी साइट) और एक बाहर जाएं साइट (ई साइट)।

इस प्रक्रिया के बाद, अनुवादित अमीनो एसिड एक प्रोटीन श्रृंखला पर बनता है जिसे a कहा जाता है पॉलीपेप्टाइड, जब तक कि राइबोसोम प्रोटीन बनाने का अपना कार्य पूरा नहीं कर लेते। एक बार पॉलीपेप्टाइड को साइटोप्लाज्म में छोड़ दिया जाता है, तो यह एक कार्यात्मक प्रोटीन बन जाता है। यही कारण है कि राइबोसोम को अक्सर प्रोटीन कारखानों के रूप में परिभाषित किया जाता है। प्रोटीन उत्पादन के तीन चरणों को दीक्षा, बढ़ाव और अनुवाद कहा जाता है।

ये मशीनी राइबोसोम कुछ मामलों में प्रति मिनट 200 अमीनो एसिड के साथ जल्दी से काम करते हैं; प्रोकैरियोट्स प्रति सेकंड 20 अमीनो एसिड जोड़ सकते हैं। जटिल प्रोटीन को इकट्ठा होने में कुछ घंटे लगते हैं। स्तनधारियों की कोशिकाओं में राइबोसोम लगभग 10 बिलियन प्रोटीन बनाते हैं।

पूर्ण प्रोटीन बदले में और परिवर्तन या तह से गुजर सकते हैं; यह कहा जाता है अनुवाद के बाद का संशोधन. यूकेरियोट्स में, गोलगी उपकरण रिलीज होने से पहले प्रोटीन को पूरा करता है। एक बार जब राइबोसोम अपना काम पूरा कर लेते हैं, तो उनके सबयूनिट या तो पुनर्नवीनीकरण हो जाते हैं या नष्ट हो जाते हैं।

जॉर्ज ई. पालेड ने पहली बार 1955 में राइबोसोम की खोज की थी। पलाडे के राइबोसोम विवरण ने उन्हें साइटोप्लाज्मिक कणों के रूप में चित्रित किया जो एंडोप्लाज्मिक रेटिकुलम की झिल्ली से जुड़े थे। पलाडे और अन्य शोधकर्ताओं ने राइबोसोम का कार्य पाया, जो प्रोटीन संश्लेषण था।

फ्रांसिस क्रिक ने का गठन किया जीव विज्ञान की केंद्रीय हठधर्मिता, जिसने जीवन के निर्माण की प्रक्रिया को "डीएनए बनाता है आरएनए प्रोटीन बनाता है" के रूप में सारांशित किया।

जबकि सामान्य आकार इलेक्ट्रॉन माइक्रोस्कोपी छवियों का उपयोग करके निर्धारित किया गया था, राइबोसोम की वास्तविक संरचना को निर्धारित करने में कई और दशक लगेंगे। यह बड़े हिस्से में राइबोसोम के तुलनात्मक रूप से विशाल आकार के कारण था, जिसने क्रिस्टल रूप में उनकी संरचना के विश्लेषण को बाधित किया।

जबकि पलाडे ने राइबोसोम की खोज की, अन्य वैज्ञानिकों ने इसकी संरचना निर्धारित की। तीन अलग-अलग वैज्ञानिकों ने राइबोसोम की संरचना की खोज की: एडा ई। योनाथ, वेंकटरमण रामकृष्णन और थॉमस ए। स्टीट्ज़। इन तीनों वैज्ञानिकों को 2009 में रसायन विज्ञान के नोबेल पुरस्कार से नवाजा गया था।

त्रि-आयामी राइबोसोम संरचना की खोज 2000 में हुई थी। 1939 में जन्मे योनाथ ने इस रहस्योद्घाटन का द्वार खोला। इस परियोजना पर उनका प्रारंभिक कार्य 1980 के दशक में शुरू हुआ था। कठोर वातावरण में उनके मजबूत स्वभाव के कारण, उन्होंने अपने राइबोसोम को अलग करने के लिए गर्म झरनों से रोगाणुओं का इस्तेमाल किया। वह राइबोसोम को क्रिस्टलीकृत करने में सक्षम थी ताकि एक्स-रे क्रिस्टलोग्राफी के माध्यम से उनका विश्लेषण किया जा सके।

इसने डिटेक्टर पर डॉट्स का एक पैटर्न तैयार किया ताकि राइबोसोमल परमाणुओं की स्थिति का पता लगाया जा सके। योनाथ ने अंततः क्रायो-क्रिस्टलोग्राफी का उपयोग करके उच्च गुणवत्ता वाले क्रिस्टल का उत्पादन किया, जिसका अर्थ है कि राइबोसोमल क्रिस्टल उन्हें टूटने से बचाने में मदद करने के लिए जमे हुए थे।

वैज्ञानिकों ने तब डॉट्स के पैटर्न के लिए "फेज एंगल" को स्पष्ट करने की कोशिश की। जैसे-जैसे तकनीक में सुधार हुआ, प्रक्रिया में सुधार ने एकल-परमाणु स्तर पर विस्तार किया। 1940 में पैदा हुए स्टीट्ज यह पता लगाने में सक्षम थे कि के कनेक्शन पर कौन से प्रतिक्रिया चरण में कौन से परमाणु शामिल हैं अमीनो अम्ल. उन्हें 1998 में राइबोसोम की बड़ी इकाई के लिए चरण की जानकारी मिली।

1952 में पैदा हुए रामकृष्ण ने एक अच्छे आणविक मानचित्र के लिए एक्स-रे विवर्तन के चरण को हल करने के लिए काम किया। उन्होंने राइबोसोम के छोटे सबयूनिट के लिए चरण की जानकारी पाई।

आज, पूर्ण राइबोसोम क्रिस्टलोग्राफी में और प्रगति के कारण राइबोसोम जटिल संरचनाओं का बेहतर समाधान हुआ है। 2010 में, वैज्ञानिकों ने के यूकेरियोटिक 80S राइबोसोम को सफलतापूर्वक क्रिस्टलीकृत किया Saccharomyces cerevisiae और इसकी एक्स-रे संरचना को मैप करने में सक्षम थे ("80S" एक प्रकार का वर्गीकरण है जिसे स्वेडबर्ग मान कहा जाता है; इस पर शीघ्र ही और अधिक)। इससे बदले में प्रोटीन संश्लेषण और विनियमन के बारे में अधिक जानकारी प्राप्त हुई।

छोटे जीवों के राइबोसोम अब तक राइबोसोम संरचना को निर्धारित करने के लिए काम करने में सबसे आसान साबित हुए हैं। ऐसा इसलिए है क्योंकि राइबोसोम स्वयं छोटे और कम जटिल होते हैं। उच्च जीवों के राइबोसोम की संरचनाओं को निर्धारित करने में मदद करने के लिए और अधिक शोध की आवश्यकता है, जैसे कि मनुष्यों में। वैज्ञानिकों को भी रोग के खिलाफ लड़ाई में सहायता करने के लिए रोगजनकों की राइबोसोमल संरचना के बारे में अधिक जानने की उम्मीद है।

अवधि राइबोजाइम एक राइबोसोम के दो उप-इकाइयों में से बड़े को संदर्भित करता है। एक राइबोजाइम एक एंजाइम के रूप में कार्य करता है, इसलिए इसका नाम। यह प्रोटीन संयोजन में उत्प्रेरक का कार्य करता है।

स्वेडबर्ग (एस) मान एक अपकेंद्रित्र में अवसादन की दर का वर्णन करते हैं। वैज्ञानिक अक्सर स्वेडबर्ग मूल्यों का उपयोग करते हुए राइबोसोमल इकाइयों का वर्णन करते हैं। उदाहरण के लिए, प्रोकैरियोट्स में 70S राइबोसोम होते हैं जिनमें 50S वाली एक इकाई और 30S में से एक होती है।

ये जुड़ते नहीं हैं क्योंकि अवसादन दर का आणविक भार की तुलना में आकार और आकार से अधिक लेना-देना है। यूकेरियोटिक कोशिकाएंदूसरी ओर, 80S राइबोसोम होते हैं।

राइबोसोम सभी जीवन के लिए आवश्यक हैं, क्योंकि वे प्रोटीन बनाते हैं जो जीवन और उसके निर्माण ब्लॉकों को सुनिश्चित करते हैं। मानव जीवन के लिए कुछ आवश्यक प्रोटीनों में लाल रक्त कोशिकाओं में हीमोग्लोबिन, इंसुलिन और शामिल हैं एंटीबॉडी, कई अन्य के बीच।

एक बार जब शोधकर्ताओं ने राइबोसोम की संरचना का अनावरण किया, तो इसने अन्वेषण के लिए नई संभावनाएं खोलीं। अन्वेषण का ऐसा ही एक तरीका नई एंटीबायोटिक दवाओं के लिए है। उदाहरण के लिए, नई दवाएं बैक्टीरिया के राइबोसोम के कुछ संरचनात्मक घटकों को लक्षित करके रोग को रोक सकती हैं।

योनाथ, स्टीट्ज़ और रामकृष्णन द्वारा खोजे गए राइबोसोम की संरचना के लिए धन्यवाद, शोधकर्ता अब अमीनो एसिड और उन स्थानों के बीच सटीक स्थानों को जानते हैं जहां प्रोटीन राइबोसोम छोड़ते हैं। उस स्थान पर शून्य करना जहां एंटीबायोटिक्स राइबोसोम से जुड़ते हैं, दवा की क्रिया में बहुत अधिक सटीकता को खोलता है।

यह उस युग में महत्वपूर्ण है जब पूर्व में दिग्गज एंटीबायोटिक्स बैक्टीरिया के एंटीबायोटिक-प्रतिरोधी उपभेदों से मिले हैं। इसलिए राइबोसोम संरचना की खोज चिकित्सा के लिए बहुत महत्वपूर्ण है।