すべての生物は、さまざまな機能のためにタンパク質を必要とします。 細胞内では、科学者はリボソームをそれらのタンパク質のメーカーとして定義しています。 リボソームDNA（rDNA）対照的に、これらのタンパク質の前駆体遺伝暗号として機能し、他の機能も実行します。
TL; DR（長すぎる; 読んでいない）
リボソームは、生物の細胞内のタンパク質工場として機能します。 リボソームDNA（rDNA）は、これらのタンパク質の前駆体コードであり、細胞内の他の重要な機能を果たします。
リボソームとは何ですか？
定義することができます リボソーム 分子タンパク質工場として。 最も単純なリボソームは、すべての生物の細胞に見られる細胞小器官の一種です。 リボソームは両方とも自由に浮くことができます 細胞質 細胞の、またはの表面に存在することができます 小胞体（ER）. ERのこの部分はラフERと呼ばれます。
タンパク質と核酸はリボソームを構成します。 これらのほとんどは核小体から来ています。 リボソームは2つのサブユニットで構成されており、一方が他方よりも大きくなっています。 バクテリアや古細菌などのより単純な生命体では、リボソームとそのサブユニットはより高度な生命体よりも小さくなっています。
これらのより単純な生物では、リボソームは70Sリボソームと呼ばれ、50Sサブユニットと30Sサブユニットで構成されています。 「S」は、遠心分離機での分子の沈降速度を示します。
人、植物、菌類などのより複雑な生物では、リボソームはより大きく、80Sリボソームと呼ばれます。 これらのリボソームは、それぞれ60Sサブユニットと40Sサブユニットで構成されています。 ミトコンドリア 独自の70Sリボソームを持っており、真核生物がミトコンドリアをバクテリアとして消費し、それでもそれらを有用な共生生物として維持しているという古代の可能性を示唆しています。
リボソームは80ものタンパク質でできており、その質量の多くは リボソームRNA（rRNA）.
リボソームは何をしますか？
ザ・ リボソームの主な機能 タンパク質を作ることです。 これは、細胞の核から与えられたコードを経由して翻訳することによって行われます。 mRNA（メッセンジャーリボ核酸）. このコードを使用して、リボソームはによってもたらされたアミノ酸に隣接します tRNA（トランスファーリボ核酸）.
最終的に、この新しいポリペプチドは細胞質に放出され、新しい機能タンパク質としてさらに修飾されます。
タンパク質生産の3つのステップ
一般的にリボソームをタンパク質工場として定義するのは簡単ですが、実際のことを理解するのに役立ちます タンパク質生産のステップ. これらのステップは、新しいタンパク質への損傷が発生しないように、効率的かつ正確に実行する必要があります。
タンパク質生産の最初のステップ（別名 翻訳）と呼ばれる 印心. 特殊なタンパク質は、mRNAをリボソームの小さなサブユニットに運び、そこで裂け目を介して入ります。 次に、tRNAの準備が整い、別の裂け目から運ばれます。 これらの分子はすべて、リボソームの大きいサブユニットと小さいサブユニットの間に付着し、活性なリボソームを作ります。 大きいサブユニットは主に触媒として機能し、小さいサブユニットはデコーダーとして機能します。
2番目のステップ、 伸長、mRNAが「読み取られる」ときに開始します。 tRNAは アミノ酸、そしてこのプロセスが繰り返され、アミノ酸の鎖が伸びます。 アミノ酸は細胞質から回収されます。 それらは食物によって供給されます。
終了 タンパク質製造の終わりを表します。 リボソームは、タンパク質の構築を完了するように指示する遺伝子の配列である終止コドンを読み取ります。 放出因子タンパク質と呼ばれるタンパク質は、リボソームが完全なタンパク質を細胞質に放出するのを助けます。 新しくリリースされたタンパク質は、折りたたまれたり、修飾されたりする可能性があります 翻訳後修飾.
リボソームは高速でアミノ酸を結合することができ、1分間に200個のアミノ酸を結合することもあります。 より大きなタンパク質は、構築するのに数時間かかる場合があります。 リボソームが作るタンパク質は、筋肉やその他の組織を構成し、生命に不可欠な機能を実行し続けます。 哺乳類の細胞には、100億ものタンパク質分子と1000万のリボソームが含まれている可能性があります。 リボソームが仕事を完了すると、それらのサブユニットはバラバラになり、リサイクルまたは分解することができます。
研究者たちは、リボソームに関する知識を利用して、新しい抗生物質やその他の医薬品を製造しています。 たとえば、細菌内の70Sリボソームに対して標的型攻撃を行う新しい抗生物質が存在します。 科学者がリボソームについてさらに学ぶにつれて、新薬へのより多くのアプローチが明らかになることは間違いありません。
リボソームDNAとは何ですか？
リボソームDNA、またはリボソームデオキシリボ核酸（rDNA）は、リボソームを形成するリボソームタンパク質をコードするDNAです。 このrDNAはヒトDNAの比較的小さな部分を構成しますが、その役割はいくつかのプロセスにとって重要です。 真核生物に見られるRNAのほとんどは、rDNAから転写されたリボソームRNAに由来します。
この転写 rDNA 細胞周期の間に主張されます。 rDNA自体は、細胞の核内にある核小体に由来します。
細胞内のrDNA産生レベルは、ストレスと栄養素レベルによって異なります。 飢餓があると、rDNAの転写が低下します。 豊富なリソースがある場合、rDNAの生産は増加します。
リボソームDNAは、細胞の代謝、遺伝子発現、ストレスへの反応、さらには老化を制御する役割を果たします。 細胞死や腫瘍形成を避けるために、安定したレベルのrDNA転写が必要です。
rDNAの興味深い特徴は、その大規模なシリーズです。 繰り返される遺伝子. rRNAに必要な数よりも多くのrDNAリピートがあります。 この理由は不明ですが、研究者は、これは、開発のさまざまなポイントとして、さまざまな速度のタンパク質合成の必要性に関係している可能性があると考えています。
これらの反復rDNA配列は、ゲノムの完全性に問題を引き起こす可能性があります。 それらは転写、複製、修復が困難であり、それが病気につながる可能性のある全体的な不安定性につながります。 rDNAの転写がより高い速度で発生する場合は常に、rDNAの破損やその他のエラーのリスクが高くなります。 反復DNAの調節は、生物の健康にとって重要です。
rDNAと病気の意義
リボソームDNA（rDNA）の問題は、神経変性疾患や癌など、人間の多くの病気に関係しています。 大きいとき rDNAの不安定性、問題が発生します。 これは、突然変異を引き起こす組換えイベントの影響を受けやすいrDNAに見られる反復配列によるものです。
一部の疾患は、rDNAの不安定性の増加（およびリボソームとタンパク質の合成不良）から発生する可能性があります。 研究者は、コケイン症候群、ブルーム症候群、ウェルナー症候群、および毛細血管拡張性運動失調症の患者の細胞には、rDNAの不安定性が増加していることを発見しました。
DNAリピートの不安定性は、 神経疾患 ハンチントン病、ALS（筋萎縮性側索硬化症）、前頭側頭型認知症など。 科学者たちは、rDNA関連の神経変性は、rDNA損傷と貧弱なrRNA転写物をもたらす高いrDNA転写から生じると考えています。 リボソーム産生の問題も役割を果たす可能性があります。
の数 固形腫瘍がん たまたま、いくつかの反復配列を含むrDNAの再配列を示します。 rDNAのコピー数は、リボソームの形成方法、したがってそれらのタンパク質の発達方法に影響を与えます。 リボソームによるタンパク質生産の増加は、リボソームDNA反復配列と腫瘍発生との関係の手がかりを提供します。
希望はその小説です 癌 組換えrDNAによる腫瘍の脆弱性を利用する治療法を作ることができます。
リボソームDNAと老化
科学者たちは最近、rDNAが エージング. 研究者は、動物が老化するにつれて、それらのrDNAは次のようなエピジェネティックな変化を受けることを発見しました メチル化. メチル基はDNA配列を変更しませんが、遺伝子の発現方法を変更します。
老化のもう一つの潜在的な手がかりは、rDNAリピートの減少です。 rDNAと老化の役割を解明するには、さらなる研究が必要です。
科学者がrDNAと、それがリボソームとタンパク質の発達にどのように影響するかについてさらに学ぶにつれ、 老化だけでなく、癌や神経系などの有害な状態も治療する新薬の約束 障害。