Milyen szerepet játszik a riboszóma a fordításban?

Riboszómák nagyon sokféle fehérjeszerkezet található meg minden sejtben. Prokarióta organizmusokban, amelyek magukban foglalják a Baktériumok és Archaea domének, a riboszómák szabadon „lebegnek” a sejtek citoplazmájában. Ban,-ben Eukaryota domén, a riboszómák a citoplazmában is szabadon megtalálhatók, de sok más ezeknek az eukarióta sejteknek az egyes organelleihez kapcsolódik, amelyek az állati, növényi és gombás világot alkotják.

Láthatja, hogy egyes források a riboszómákra organellákként hivatkoznak, míg mások azt állítják, hogy a környező membrán hiánya és a prokariótákban való létük kizárja őket ebből a státusból. Ez a vita azt feltételezi, hogy a riboszómák valójában különböznek az organelláktól.

A riboszómák feladata a fehérjék előállítása. Ezt egy úgynevezett folyamatban teszik fordítás, amely magában foglalja a messenger ribonukleinsavban (mRNS) kódolt utasítások felvételét, és ezeket felhasználva fehérjék aminosavak.

Prokarióta sejtek a legegyszerűbb sejtek, és egyetlen sejt gyakorlatilag mindig az egész szervezetet számlálja, ez az élőlények osztálya, amely a taxonómiai osztályozási tartományokra terjed ki

További információ a prokarióták meghatározásáról, felépítéséről és működéséről.

Mivel a prokarióták metabolikus igényei alacsonyabbak, mint a bonyolultabb organizmusoké, viszonylag alacsony a sűrűségük riboszómák, mivel nincs szükségük annyi fehérje transzlációjában részt venni, amennyire bonyolultabbak sejtek igen.

Eukarióta sejtek, megtalálható a domént alkotó növényekben, állatokban és gombákban Eukaryota, sokkal bonyolultabbak, mint prokarióta társaik. A fent felsorolt ​​négy esszenciális sejtkomponens mellett ezeknek a sejteknek van egy magja és számos más membránhoz kötött szerkezet, az úgynevezett organellák. Ezen organellák egyike, az endoplazmatikus retikulum, intim kapcsolatban áll a riboszómákkal, amint látni fogja.

A transzláció létrejöttéhez egy mRNS-szálnak kell lennie a fordításhoz. Az mRNS viszont csak akkor lehet jelen, ha transzkripció történt.

Átírás az a folyamat, amelynek során egy organizmus DNS nukleotid bázis szekvenciája kódolja génjeit, vagy egy specifikus fehérjeterméknek megfelelő DNS hosszúságot a rokon RNS molekulában. A DNS-ben található nukleotidok A, C, G és T rövidítéssel rendelkeznek, míg az RNS ezek közül az első hármat tartalmazza, de T helyettesíti az U-t.

Amikor a DNS kettős szál két szálra oldódik, az egyik mentén transzkripció következhet be. Ez kiszámítható módon történik, mivel a DNS-ben található A-t átírják mRNS-ben U-ra, C-t G-re, G-t C-re és T-t A-ra. Ezután az mRNS elhagyja a DNS-t (és eukariótákban a magot; prokariótákban a DNS egyetlen, kicsi, gyűrű alakú kromoszómában ül a citoplazmában), és addig mozog a citoplazmában, amíg találkozik egy riboszómával, ahol a transzláció megkezdődik.

A riboszómák célja a fordítás helyszíne. Mielőtt segíthetnének ennek a feladatnak a koordinálásában, magukat is össze kell állítani, mert a riboszómák funkcionális formájukban csak akkor léteznek, amikor aktívan működnek fehérjetermelőként. Nyugalmi körülmények között a riboszómák a pár alegység, egy nagy és egy kicsi.

Néhány emlős sejtben akár 10 millió különálló riboszóma is van. Az eukariótákban ezek egy része megtalálható az endoplazmatikus retikulumhoz (ER) kapcsolódva, ami az ún. durva endoplazmatikus retikulum (RER). Ezenkívül a riboszómák megtalálhatók az eukarióták mitokondriumaiban és a növényi sejtek kloroplasztikájában.

Egyes riboszómák aminosavakat, a fehérjék ismétlődő egységeit 200 perc / perc sebességgel vagy másodpercenként több mint háromszor képesek egymáshoz kötni. Több kötési helyük van a transzlációban részt vevő több molekula miatt, beleértve a transzfer RNS (tRNS), mRNS, aminosavak és a növekvő polipeptidlánc, amelyhez az aminosavak kapcsolódnak.

A riboszómákat általában fehérjékként írják le. A riboszómák tömegének körülbelül kétharmada azonban egyfajta RNS-ből áll, amelyet elég találóan riboszomális RNS-nek (rRNS) neveznek. Nem veszi körül őket kettős plazmamembrán, csakúgy, mint az organellákat és a sejt egészét. Van azonban saját membránjuk.

A riboszomális alegységek méretét nem szigorúan tömegben, hanem a Svedberg (S) egységnek nevezett mennyiségben mérjük. Ezek leírják az alegységek ülepedési tulajdonságait. A riboszómáknak van egy 30S és egy 50S alegysége. A kettő közül a nagyobbik túlnyomórészt katalizátorként működik a fordítás során, míg a kisebbik többnyire dekóderként működik.

Az eukarióták riboszómáiban körülbelül 80 különböző fehérje van, amelyek közül 50 vagy több egyedi a riboszómákra. Mint megjegyeztük, ezek a fehérjék a riboszómák teljes tömegének körülbelül egyharmadát teszik ki. A mag belsejében található magban állítják elő, majd a citoplazmába exportálják.

További információ a riboszómák meghatározásáról, felépítéséről és működéséről.

Fehérjék hosszú láncai aminosavak, amelyekből vannak 20 különböző fajta. Az aminosavak peptidkötésekként ismert kölcsönhatások révén kapcsolódnak egymáshoz, és képezik ezeket a láncokat.

Minden aminosav három régiót tartalmaz: egy aminocsoportot, egy karbonsavcsoportot és egy oldalláncot, amelyet a biokémikusok nyelvén általában "R-láncnak" neveznek. Az aminocsoport és a karbonsavcsoport változatlan; így az R-lánc természete határozza meg az aminosav egyedi szerkezetét és viselkedését.

Néhány aminosav hidrofil oldalláncaik miatt, vagyis "keresik" a vizet; mások vannak hidrofób és ellenáll a polarizált molekulákkal való kölcsönhatásoknak. Ez általában azt diktálja, hogy a fehérjében lévő aminosavak miként fognak háromdimenziós térben összeállni a polipeptidlánc elég hosszúvá válik ahhoz, hogy a nem szomszédos aminosavak közötti kölcsönhatások an probléma.

A bejövő mRNS riboszómákhoz kötődik, hogy elindítsa a transzláció folyamatát. Az eukariótákban az mRNS egyetlen szála csak egy fehérjét kódol, míg a prokariótákban egy mRNS-szál több gént is tartalmazhat, ezért több fehérjeterméket kódol. Közben beavatási szakaszA metionin mindig az az aminosav, amelyet először kódolnak, általában az AUG bázisszekvencia. Valamennyi aminosavat az mRNS specifikus három bázisú szekvenciája kódolja (és néha egynél több szekvencia kódolja ugyanazt az aminosavat).

Ezt a folyamatot egy "dokkoló" hely teszi lehetővé a kis riboszomális alegységen. Itt mind a metionil-tRNS (a metionint szállító speciális RNS molekula), mind az mRNS a riboszómához kötődik, közelebb egymáshoz, és lehetővé téve az mRNS számára, hogy a megfelelő tRNS-molekulákat (minden aminosavhoz 20-at, egy-egyet) irányítsa megérkezik. Ez az "A" webhely. Egy másik ponton fekszik a "P" hely, ahol a növekvő polipeptidlánc kötve marad a riboszómához.

Ahogy a transzláció túlmutat a metioninnal történő iniciáción, ahogy minden új bejövő aminosav az mRNS kodon az "A" helyre hívja, és hamarosan átkerül a "P" polipeptidláncba webhely (megnyúlási szakasz). Ez lehetővé teszi az mRNS-szekvencia következő három nukleotid kodonjának, hogy felhívja a következő szükséges tRNS-aminosav komplexet, és így tovább. Végül a fehérje befejeződik és felszabadul a riboszómából (felmondási szakasz).

A terminációt olyan stopkodonok (UAA, UAG vagy UGA) kezdeményezik, amelyek nem rendelkeznek megfelelő tRNS-ekkel, ehelyett szignálfelszabadító tényezőkkel véget vetnek a fehérjeszintézisnek. A polipeptidet elküldik, és a két riboszomális alegység elválik egymástól.