რა როლს ასრულებს რიბოსომა თარგმანში?

რიბოსომები ძალიან მრავალფეროვანია ცილების სტრუქტურები, რომლებიც გვხვდება ყველა უჯრედში. პროკარიოტულ ორგანიზმებში, რომლებიც მოიცავს ბაქტერიები და არქეა დომენები, რიბოსომები "თავისუფლად" მოძრაობენ "უჯრედების ციტოპლაზმაში. იმ ეუკარიოტა დომენში, რიბოსომები ასევე გვხვდება ციტოპლაზმაში, მაგრამ მრავალი სხვა ერთვის ამ ეუკარიოტული უჯრედების ზოგიერთ ორგანულს, რომლებიც ქმნიან ცხოველთა, მცენარეთა და სოკოების სამყაროს.

შეიძლება იხილოთ, რომ ზოგიერთ წყაროში რიბოსომები ორგანელებად მოიხსენიება, სხვები კი ირწმუნებიან, რომ მათი მიმდებარე მემბრანის არარსებობა და მათი არსებობა პროკარიოტებში აკლებს მათ ამ სტატუსისგან. ეს დისკუსია მიიჩნევს, რომ რიბოსომები სინამდვილეში განასხვავებენ ორგანელებისგან.

რიბოსომების ფუნქციაა ცილების წარმოება. ისინი ამას აკეთებენ პროცესში, რომელსაც ეწოდება თარგმანი, რაც გულისხმობს მესინჯერის რიბონუკლეინის მჟავაში (mRNA) დაშიფრული ინსტრუქციების მიღებას და მათი გამოყენებას ცილებისგან ამინომჟავების.

პროკარიოტული უჯრედები უჯრედები არიან უმარტივესი და ერთი უჯრედი, ფაქტობრივად, ყოველთვის მთლიანი ორგანიზმის ანგარიშზეა, ამ კლასის ცოცხალი არსებები, რომელიც მოიცავს ტაქსონომიური კლასიფიკაციის დომენებს

წაიკითხეთ მეტი პროკარიოტების განსაზღვრის, სტრუქტურისა და ფუნქციის შესახებ.

მას შემდეგ, რაც პროკარიოტებს უფრო დაბალი მეტაბოლური საჭიროებები აქვთ, ვიდრე უფრო რთულ ორგანიზმებს, მათ აქვთ შედარებით დაბალი სიმკვრივე რიბოსომები მათში, რადგან მათ არ სჭირდებათ მონაწილეობა მიიღონ იმდენი სხვადასხვა ცილის თარგმნაში, როგორც უფრო დახვეწილი უჯრედები აკეთებენ.

ეუკარიოტული უჯრედები, გვხვდება მცენარეებში, ცხოველებსა და სოკოებში, რომლებიც ქმნიან დომენს ეუკარიოტა, გაცილებით რთულია, ვიდრე მათი პროკარიოტული კოლეგები. ზემოთ ჩამოთვლილი ოთხი ძირითადი უჯრედის კომპონენტის გარდა, ამ უჯრედებს აქვთ ბირთვი და რიგი სხვა გარსით შეკრული სტრუქტურები, რომლებსაც უწოდებენ ორგანელებს. როგორც ერთ – ერთ ამ ორგანელეს, ენდოპლაზმურ ბადეს, ინტიმური კავშირი აქვს რიბოსომებთან, როგორც ამას ნახავთ.

იმისათვის, რომ თარგმანი მოხდეს, უნდა არსებობდეს mRNA- ს სტრიტი, რომ თარგმნოს. mRNA, თავის მხრივ, მხოლოდ იმ შემთხვევაში შეიძლება არსებობდეს, თუ ტრანსკრიფცია მოხდა.

ტრანსკრიფცია არის პროცესი, რომლის დროსაც ორგანიზმის დნმ-ის ნუკლეოტიდის ფუძის თანმიმდევრობა აკოდირებს მის გენებს, ან დნმ-ის სიგრძეს, რომელიც შეესაბამება სპეციფიკურ ცილოვან პროდუქტს, შესაბამის მოლეკულა RNA- ში. დნმ-ში ნუკლეოტიდებს აქვთ აბრევიატურები A, C, G და T, ხოლო RNA მოიცავს მათგან პირველ სამს, მაგრამ T- ს შემცვლელებს.

როდესაც დნმ – ის ორმაგი ბოჭკო ორ სტრიქონს იშორებს, ტრანსკრიფცია შეიძლება მოხდეს ერთ – ერთ მათგანზე. ეს ხდება პროგნოზირებადი მეთოდით, რადგან დნმ-ში A გადაწერილია U- ში mRNA- ში, C- ში G, G- ში და T- ში - A. შემდეგ mRNA ტოვებს დნმ-ს (და ეუკარიოტებში - ბირთვს); პროკარიოტებში, დნმ ზის ციტოპლაზმაში ერთ, პატარა, რგოლის ფორმის ქრომოსომაში) და ციტოპლაზმაში გადადის მანამ, სანამ არ შეგხვდება რიბოსომა, სადაც თარგმანი იწყება.

რიბოსომების დანიშნულებაა თარგმანის საიტების ფუნქცია. სანამ ისინი დაეხმარებიან ამ ამოცანის კოორდინაციაში, ისინი თავად უნდა შეიკრიბონ, რადგან რიბოსომები მხოლოდ მათი ფუნქციონალური ფორმით არსებობს, როდესაც ისინი აქტიურად მუშაობენ, როგორც ცილების მწარმოებლები. დასვენების პირობებში, რიბოსომები იშლება ა ქვედანაყოფების წყვილი, ერთი დიდი და ერთი პატარა.

ძუძუმწოვრების ზოგიერთ უჯრედში 10 მილიონი განსხვავებული რიბოსომაა. ეუკარიოტებში, ზოგიერთი მათგანი გვხვდება ენდოპლაზმურ ბადეზე (ER), რის შედეგადაც ხდება ე.წ. უხეში ენდოპლაზმური ბადე (RER). გარდა ამისა, რიბოსომები გვხვდება ევკარიოტების მიტოქონდრიებში და მცენარეული უჯრედების ქლოროპლასტებში.

ზოგიერთ რიბოსომს შეუძლია ამინომჟავებს, ცილების განმეორებად ერთეულებს ერთმანეთთან მიამაგროს წუთში 200 წამში, ან წამში სამზე მეტი სიჩქარით. მათ აქვთ მრავალი სავალდებულო ადგილი, მრავალი მოლეკულის გამო, რომლებიც მონაწილეობენ თარგმანში, მათ შორის გადაცემის RNA (tRNA), mRNA, ამინომჟავები და მზარდი პოლიპეპტიდური ჯაჭვი, რომელზეც ამინომჟავები ერთვის.

რიბოსომები ზოგადად აღწერილია, როგორც ცილები. რიბოსომების მასის დაახლოებით ორი მესამედი, შედგება ერთგვარი რნმ-ისგან, რომელსაც საკმარისად საკმარისია, რიბოსომული რნმ (rRNA). მათ გარშემორტყმული არ არის ორმაგი პლაზმური მემბრანა, ისევე როგორც ორგანულები და მთლიანად უჯრედი. ამასთან, მათ აქვთ საკუთარი მემბრანა.

რიბოსომული ქვედანაყოფების ზომა იზომება არა მკაცრად მასით, არამედ რაოდენობით, რომელსაც ეწოდება Svedberg (S) ერთეული. ეს აღწერს ქვედანაყოფების დალექვის თვისებებს. რიბოსომებს აქვთ 30S ქვედანაყოფი და 50S ქვედანაყოფი. ორიდან უფრო დიდი ფუნქციონირებს ძირითადად კატალიზატორი თარგმნის დროს, ხოლო მცირე მოქმედებს ძირითადად დეკოდერად.

ეუკარიოტების რიბოსომებში 80-მდე განსხვავებული ცილაა, რომელთაგან 50 ან მეტი მხოლოდ რიბოსომებისთვისაა დამახასიათებელი. როგორც აღინიშნა, ამ ცილებს რიბოსომების საერთო მასის დაახლოებით მესამედი შეადგენს. ისინი წარმოებულია ბირთვში არსებულ ბირთვში და შემდეგ ექსპორტირდება ციტოპლაზმაში.

წაიკითხეთ მეტი რიბოსომების განსაზღვრის, სტრუქტურისა და ფუნქციონირების შესახებ.

ცილები გრძელი ჯაჭვებია ამინომჟავების, რომელთაგან არსებობს 20 სხვადასხვა ჯიში. ამინომჟავები ერთმანეთთან არის დაკავშირებული და ქმნის ამ ჯაჭვებს ურთიერთქმედებით, რომლებიც პეპტიდური კავშირების სახელითაა ცნობილი.

ყველა ამინომჟავა შეიცავს სამ რეგიონს: ამინოჯგუფს, კარბოქსილის მჟავას ჯგუფს და გვერდით ჯაჭვს, რომლებიც, ჩვეულებრივ, ბიოქიმიკოსების ენაზე ნიშნავს "R- ჯაჭვს". ამინო ჯგუფი და კარბოქსილის მჟავა ჯგუფი უცვლელია; ამრიგად, R- ჯაჭვის ბუნება განსაზღვრავს ამინომჟავის უნიკალურ სტრუქტურასა და ქცევას.

ზოგიერთი ამინომჟავაა ჰიდროფილური მათი გვერდითი ჯაჭვების გამო, რაც ნიშნავს, რომ ისინი წყალს "ეძებენ"; სხვები არიან ჰიდროფობიური და წინააღმდეგობა გაუწიოს პოლარიზებულ მოლეკულებთან ურთიერთქმედებას. ეს გვკარნახობს, როგორ შეიკრიბება ამინომჟავები ცილაში სამგანზომილებიან სივრცეში ერთხელ პოლიპეპტიდური ჯაჭვი ხდება საკმარისად გრძელი, რომ მეზობელ ამინომჟავებს შორის ურთიერთქმედება გახდეს პრობლემა.

შემომავალი mRNA უკავშირდება რიბოსომებს თარგმნის პროცესის დასაწყებად. ეუკარიოტებში, mRNA– ის ერთი სტრიქონი კოდებს მხოლოდ ერთი ცილისთვის, ხოლო პროკარიოტებში, mRNA– ს სტრიქონში შეიძლება შეიცავდეს მრავალჯერადი გენი და, შესაბამისად, მრავალი ცილის პროდუქტის კოდი. დროს ინიცირების ეტაპი, მეთიონინი ყოველთვის არის ამინომჟავა პირველად კოდირებული, ჩვეულებრივ ბაზის თანმიმდევრობით AUG. სინამდვილეში, თითოეული ამინომჟავა იშიფრება სპეციფიკური სამფუძიანი თანმიმდევრობით mRNA– ზე (და ზოგჯერ ამინომჟავის ერთზე მეტი მიმდევრობის კოდი).

ამ პროცესს ჩართავს "დოკის" საიტი მცირე რიბოსომულ ქვედანაყოფზე. აქ, როგორც მეთიონილ- tRNA (სპეციალიზირებული რნმ მოლეკულა, რომელიც მეთიონინს გადააქვს) და mRNA უკავშირდება რიბოსომს, მოდის ერთმანეთთან უფრო ახლოს და საშუალებას აძლევს mRNA- ს მართოს tRNA მოლეკულები (არსებობს 20, თითო ამინომჟავისთვის) ჩამოვა ეს არის "A" საიტი. სხვა წერტილში მდებარეობს "P" ადგილი, სადაც მზარდი პოლიპეპტიდური ჯაჭვი რჩება რიბოსომისთვის.

როგორც თარგმანი ვითარდება მეთიონინთან ინიცირების მიღმა, რადგან ყოველი ახალი შემომავალი ამინომჟავაა mRNA კოდონის მიერ გამოძახებული "A" ადგილზე, ის მალე გადადის პოლიპეპტიდურ ჯაჭვში "P" საიტი (მოგრძოობის ეტაპი). ეს საშუალებას აძლევს მომდევნო სამ-ნუკლეოტიდულ კოდონს mRNA თანმიმდევრობით დაურეკოს საჭირო tRNA– ამინომჟავების შემდეგ კომპლექსს და ა.შ. საბოლოოდ ცილა დასრულებულია და გამოიყოფა რიბოსომისგან (შეწყვეტის ეტაპი).

შეწყვეტა იწყება სოდ კოდონებით (UAA, UAG ან UGA), რომლებსაც არ აქვთ შესაბამისი tRNA, მაგრამ ამის ნაცვლად სიგნალის გამოყოფის ფაქტორები ხდება, რომ ბოლო მოეღოს ცილების სინთეზს. პოლიპეპტიდი გაიგზავნება და ორი რიბოსომული ქვედანაყოფი გამოყოფს.