Mengapa Sel Bisa Membuat Banyak rRNA tetapi Hanya Satu Salinan DNA?

Setiap sel hidup mengandung DNA yang terbuat dari empat blok bangunan yang disebut nukleotida. Urutan nukleotida menguraikan gen yang mengkode protein dan RNA yang dibutuhkan sel untuk tumbuh dan bereproduksi sendiri. Setiap untai DNA dipertahankan sebagai salinan tunggal per sel, sedangkan gen yang ditemukan pada kromosom sering ditranskripsi menjadi banyak salinan RNA.

Sel membutuhkan tiga jenis utama RNA untuk menjalankan fungsi biologisnya: mRNA, tRNA, dan rRNA. Jenis yang berfungsi sebagai template untuk membuat protein adalah mRNA, sedangkan tRNA dan rRNA membantu sintesis protein. Mesin seluler yang mensintesis protein disebut ribosom, dan ini adalah kompleks besar yang terdiri dari beberapa molekul rRNA yang berbeda dan lebih dari 50 protein. Ketika molekul mRNA bergabung dengan ribosom, tRNA mencocokkan template mRNA dengan asam amino yang membentuk protein. Tugas rRNA adalah membantu reaksi kimia membuat ikatan antara asam amino.

Sel hewan yang khas mengandung rata-rata 8 hingga 10 miliar molekul protein. Setiap protein harus disintesis pada ribosom, jadi jelas, diperlukan sejumlah besar ribosom. Sebuah sel membelah dengan cepat mungkin memiliki hingga 10 juta ribosom.

Ribosom memiliki dua bagian, yang disebut subunit, yang berkumpul di sekitar molekul mRNA untuk mensintesis protein. Lebih dari 50 protein dalam ribosom memberikan bentuk dan struktur pada ribosom. Protein ini diatur di sekitar empat molekul rRNA besar, yang juga memberikan struktur ribosom dan membantu mengkatalisis reaksi kimia penggabungan dua asam amino. Ribosom dibangun di dalam inti sel, yang merupakan tempat DNA berada. Di dalam nukleus, rRNA ditranskripsi dari DNA dan diproses menjadi fragmen yang digabungkan dengan protein untuk membentuk ribosom. Ribosom yang hampir selesai diekspor dari nukleus ke sitoplasma sel di mana perakitan mereka selesai dan mereka kemudian dapat mulai menerjemahkan mRNA menjadi protein.

Begitu banyak rRNA yang dibutuhkan untuk membuat hingga 10 juta ribosom yang dibutuhkan oleh sel sehingga gen rRNA diulang secara tandem secara head-to-tail pada DNA. Ada total sekitar 100 salinan gen rRNA utama dalam DNA sel hewan yang khas. Gen yang berulang secara tandem ini diperlukan untuk memenuhi permintaan besar akan ribosom. Tetapi bahkan dengan 100 salinan gen ini, sel masih harus menyalin banyak sekali salinan rRNA untuk menghasilkan jumlah ribosom yang dibutuhkan. Inilah sebabnya mengapa ada banyak salinan rRNA untuk setiap satu salinan gen rRNA per sel.