უფასო რიბოსომების მნიშვნელობა

ცოცხალი უჯრედების ერთ-ერთი ყველაზე მნიშვნელოვანი ფუნქციაა ორგანიზმის გადარჩენისთვის საჭირო ცილების წარმოება. ცილები ორგანიზმს აძლევენ ფორმას და სტრუქტურას და, როგორც ფერმენტები, არეგულირებენ ბიოლოგიურ აქტივობას. ცილების წარმოებისათვის საჭიროა უჯრედის წაკითხვა და ინტერპრეტაცია მის დეოქსირიბონუკლეინის მჟავაში, ან დნმ-ში შენახული გენეტიკური ინფორმაციისა. უჯრედული ცილის სინთეზის ადგილებია რიბოსომები, რომლებიც შეიძლება იყოს თავისუფალი ან შეკრული. უფასო რიბოსომის მნიშვნელობა არის ის, რომ იქ იწყება ცილების სინთეზი.

დნმ გრძელი მოლეკულური ჯაჭვია, რომელიც შედგება შაქრისა და ფოსფატის ჯგუფების მონაცვლეობით. აზოტის შემცველი ნუკლეოტიდის ფუძიდან ოთხიდან ერთი - A, C, T და G - თითოეული შაქრისგან ჩამოიხრჩო. ბაზების თანმიმდევრობა დნმ-ის ბოჭკოს გასწვრივ განსაზღვრავს ამინომჟავების თანმიმდევრობას, რომლებიც ქმნიან ცილებს. რიბონუკლეინის მჟავა ან RNA გადასცემს დნმ-ის მოლეკულის ნაწილის დამატებით ასლს - გენს რიბოზომებს, რომლებიც არის პატარა გრანულები, რომლებიც შედგება RNA და ცილისგან. RNA ჰგავს დნმ-ს, გარდა იმისა, რომ მისი შაქრის ჯგუფები შეიცავს დამატებით ჟანგბადის ატომს და ის ცვლის U ნუკლეოტიდულ ფუძეს დნმ-ს T ფუძეს. რიბოსომები ქმნიან ცილებს მესენჯერის RNA- ში ან mRNA- ში შენახული ინფორმაციის შესაბამისად.

დნმ-ის RNA- ს ტრანსკრიფციის წესები განსაზღვრავს შესაბამისობას გენის ბაზაზე და mRNA- ზე არსებულ ბაზებს შორის. მაგალითად, A ბაზა გენში განსაზღვრავს U ფუძეს mRNA ძაფში. ანალოგიურად, mRNA– ში გენის T, C და G ბაზები განსაზღვრავენ A, G და C ბაზებს. MRNA– ს შემადგენლობაში შემავალი გენეტიკური ინფორმაცია იღებს ნუკლეოტიდის ფუძეების სამკუთხედს, რომლებსაც კოდონები ეწოდება. მაგალითად, დნმ ტრიპლეტი TAA ქმნის RNA ტრიპლეტ UTT- ს. ამიტომ დნმ და რნმ – ის ძაფები შეიცავს დამატებით, მაგრამ უნიკალურ ინფორმაციას, რომელიც კოდირებულია ნუკლეოტიდების ფუძეების თანმიმდევრობით. თითქმის ამ სამეულიში კოდირდება კონკრეტული ამინომჟავა, თუმცა რამდენიმე სამეული განსაზღვრავს გენის დასასრულს. რამდენიმე სხვადასხვა სამმაგს შეუძლია იგივე ამინომჟავის კოდირება.

უჯრედი აწარმოებს რიბოსომებს უშუალოდ რიბოსომული RNA– სგან, ან rRNA– სგან, რომელიც კოდირებულია დნმ – ის სპეციფიკური გენებით. RRNA შერწყმულია ცილებთან და ქმნის დიდ და მცირე ქვედანაყოფებს. ორი ქვედანაყოფი მხოლოდ ცილების სინთეზის დროს უერთდება. პროკარიოტულ უჯრედში - ეს არის უჯრედი ორგანიზებული ბირთვის გარეშე - რიბოსომის ქვედანაყოფები თავისუფლად ცურავს უჯრედის სითხეში, ან ციტოზოლში. ეუკარიოტებში უჯრედის ბირთვში არსებული ფერმენტები აშენებენ რიბოსომის ქვედანაყოფებს. ამის შემდეგ ბირთვი აწარმოებს ქვედანაყოფების ციტოზოლში ექსპორტს. რიბოსომების ნაწილი შეიძლება ცილების მშენებლობის დროს დროებით დაუკავშირდეს უჯრედის ორგანულს, რომელსაც ეწოდება ენდოპლაზმური ბადე, ან ER, ხოლო სხვა რიბოსომები თავისუფალი რჩება, რადგან ისინი ცილებს ასინთეზებენ.

თავისუფალი რიბოსომის მცირე ქვედანაყოფში იჭერს mRNA ძაფს ცილის სინთეზის დასაწყებად. შემდეგ უფრო დიდი ქვედანაყოფი ეკიდება და იწყებს თითოეული mRNA კოდონის თარგმნას. ეს გულისხმობს თითოეული mRNA კოდონის გამოაშკარავებას და პოზიციონირებას ისე, რომ ფერმენტებს შეუძლიათ განსაზღვრონ და დაამაგრონ მიმდინარე კოდონის შესაბამისი ამინომჟავა. გადაცემის რნმ – ის ან tRNA– ს მოლეკულა დამატებითი ანტიკოდონური ბლოკირებით ხვდება უფრო დიდ ქვედანაყოფში, მისი ამინომჟავა იზიდავს. შემდეგ ფერმენტები ამინომჟავას გადაჰყავთ მზარდ ცილოვან ჯაჭვში, გამოდევნიან დახარჯულ tRNA განმეორებით გამოყენებას და გამოაშკარავებენ შემდეგ mRNA კოდონს. დასრულების შემდეგ, რიბოსომა გამოყოფს ახალ ცილას და ორი ქვედანაყოფი განიცდის ერთმანეთს.