모든 생물은 다양한 기능을 위해 단백질을 필요로합니다. 세포 내에서 과학자들은 리보솜을 이러한 단백질의 생성자로 정의합니다. 리보솜 DNA (rDNA)대조적으로는 이러한 단백질의 전구체 유전 코드 역할을하며 다른 기능도 수행합니다.
TL; DR (너무 김; 읽지 않음)
리보솜은 유기체 세포 내부의 단백질 공장 역할을합니다. 리보솜 DNA (rDNA)는 이러한 단백질의 전구체 코드이며 세포에서 다른 중요한 기능을 수행합니다.
리보솜이란?
하나는 정의 할 수 있습니다 리보솜 분자 단백질 공장으로. 가장 단순한 리보솜은 모든 생명체의 세포에서 발견되는 일종의 세포 기관입니다. 리보솜은 모두 세포질 세포의 표면에 상주 할 수 있습니다. 소포체 (ER). ER의이 부분을 거친 ER이라고합니다.
단백질과 핵산은 리보솜을 포함합니다. 이들 대부분은 핵소체에서 나옵니다. 리보솜은 하나가 다른 하나보다 큰 두 개의 하위 단위로 구성됩니다. 박테리아 및 고세균과 같은 단순한 생명체에서 리보솜과 그 소단위는 더 발전된 생명체보다 작습니다.
이러한 단순한 유기체에서 리보솜은 70S 리보솜이라고하며 50S 하위 단위와 30S 하위 단위로 구성됩니다. "S"는 원심 분리기에서 분자의 침강 속도를 나타냅니다.
사람, 식물 및 곰팡이와 같은보다 복잡한 유기체에서 리보솜은 더 크고 80S 리보솜이라고합니다. 이러한 리보솜은 각각 60S 및 40S 서브 유닛으로 구성됩니다. 미토콘드리아 자신의 70S 리보솜을 보유하고있어 진핵 생물이 미토콘드리아를 박테리아로 섭취했지만 유용한 공생체로 유지했을 가능성이 있음을 암시합니다.
리보솜은 최대 80 개의 단백질로 만들 수 있으며 질량의 대부분은 리보 소말 RNA (rRNA).
리보솜은 무엇을합니까?
그만큼 리보솜의 주요 기능 단백질을 만드는 것입니다. 이것은 세포의 핵으로부터 주어진 코드를 mRNA (메신저 리보 핵산). 이 코드를 사용하여 리보솜은 tRNA (리보 핵산 전달).
궁극적으로이 새로운 폴리펩티드는 세포질로 방출되어 새로운 기능 단백질로 추가로 변형됩니다.
단백질 생산의 3 단계
일반적으로 리보솜을 단백질 공장으로 정의하는 것은 쉽지만 실제 단백질 생산 단계. 이러한 단계는 새로운 단백질에 대한 손상이 발생하지 않도록 효율적이고 정확하게 수행되어야합니다.
단백질 생산의 첫 번째 단계 (일명 번역) 호출 개시. 특수 단백질은 mRNA를 리보솜의 더 작은 하위 단위로 가져 와서 갈라진 틈을 통해 들어갑니다. 그런 다음 tRNA가 준비되고 또 다른 틈새를 통과합니다. 이 모든 분자는 리보솜의 더 크고 작은 하위 단위 사이에 부착되어 활성 리보솜을 만듭니다. 더 큰 서브 유닛은 주로 촉매로 작동하는 반면 작은 서브 유닛은 디코더로 작동합니다.
두 번째 단계는 연장, mRNA가 "읽을 때"시작됩니다. tRNA는 아미노산,이 과정이 반복되어 아미노산 사슬이 늘어납니다. 아미노산은 세포질에서 검색됩니다. 그들은 음식으로 공급됩니다.
종료 단백질 제조의 끝을 나타냅니다. 리보솜은 단백질 생성을 완료하도록 지시하는 유전자 시퀀스 인 정지 코돈을 읽습니다. 방출 인자 단백질이라고하는 단백질은 리보솜이 완전한 단백질을 세포질로 방출하도록 도와줍니다. 새로 방출 된 단백질은 접히거나 변형 될 수 있습니다. 번역 후 수정.
리보솜은 빠른 속도로 아미노산을 결합 할 수 있으며 때로는 1 분에 200 개를 결합 할 수 있습니다! 더 큰 단백질을 만드는 데 몇 시간이 걸릴 수 있습니다. 리보솜 단백질은 근육과 기타 조직을 구성하는 생명에 필수적인 기능을 수행합니다. 포유류의 세포는 100 억 개의 단백질 분자와 1000 만 개의 리보솜을 포함 할 수 있습니다! 리보솜이 작업을 완료하면 하위 단위가 분리되어 재활용되거나 분해 될 수 있습니다.
연구자들은 리보솜에 대한 지식을 사용하여 새로운 항생제와 기타 의약품을 만들고 있습니다. 예를 들어, 박테리아 내부의 70S 리보솜에 대한 표적 공격을 수행하는 새로운 항생제가 존재합니다. 과학자들이 리보솜에 대해 더 많이 알게됨에 따라 신약에 대한 더 많은 접근법이 밝혀 질 것입니다.
Ribosomal DNA는 무엇입니까?
리보솜 DNA, 또는 리보솜 데 옥시 리보 핵산 (rDNA)은 리보솜을 형성하는 리보솜 단백질을 암호화하는 DNA입니다. 이 rDNA는 인간 DNA의 비교적 작은 부분을 구성하지만 그 역할은 여러 과정에서 중요합니다. 진핵 생물에서 발견되는 대부분의 RNA는 rDNA에서 전사 된 리보솜 RNA에서 유래합니다.
이 전사 rDNA 세포주기 동안 instated입니다. rDNA 자체는 세포의 핵 내부에있는 핵소체에서 나옵니다.
세포의 rDNA 생산 수준은 스트레스와 영양 수준에 따라 다릅니다. 기아가 발생하면 rDNA의 전사가 떨어집니다. 자원이 풍부하면 rDNA 생산이 증가합니다.
Ribosomal DNA는 세포의 대사, 유전자 발현, 스트레스에 대한 반응 및 노화를 제어합니다. 세포 사멸 또는 종양 형성을 피하기 위해 안정적인 수준의 rDNA 전사가 필요합니다.
rDNA의 흥미로운 기능은 반복 된 유전자. rRNA에 필요한 것보다 더 많은 rDNA 반복이 있습니다. 그 이유는 불분명하지만 연구자들은 이것이 개발 시점에 따라 다른 속도의 단백질 합성에 대한 필요성과 관련이있을 수 있다고 생각합니다.
이러한 반복적 인 rDNA 서열은 게놈 무결성에 문제를 일으킬 수 있습니다. 그것들은 전사, 복제 및 복구가 어렵 기 때문에 질병을 유발할 수있는 전반적인 불안정성을 초래합니다. rDNA 전사가 더 높은 비율로 발생할 때마다 rDNA의 파손 및 기타 오류의 위험이 증가합니다. 반복적 인 DNA의 조절은 유기체의 건강에 중요합니다.
rDNA와 질병의 중요성
리보솜 DNA (rDNA) 문제는 신경 퇴행성 질환 및 암을 포함하여 인간의 여러 질병과 관련이 있습니다. 더 클 때 rDNA의 불안정성, 문제가 발생합니다. 이는 rDNA에서 발견되는 반복 된 서열로 인해 돌연변이를 일으키는 재조합 이벤트에 취약합니다.
일부 질병은 증가 된 rDNA 불안정성 (및 불량한 리보솜 및 단백질 합성)으로 인해 발생할 수 있습니다. 연구자들은 코케인 증후군, 블룸 증후군, 베르너 증후군 및 운동 실조-모세관 확장증 환자의 세포가 rDNA 불안정성을 증가시키는 것을 발견했습니다.
DNA 반복 불안정성은 또한 여러 신경 질환 헌팅턴병, ALS (근 위축성 측삭 경화증) 및 전두 측두엽 치매 등. 과학자들은 rDNA 관련 신경 퇴행이 rDNA 손상과 불량한 rRNA 전 사체를 생성하는 높은 rDNA 전사에서 발생한다고 생각합니다. 리보솜 생산 문제도 역할을 할 수 있습니다.
다수 고형 종양 암 여러 반복 서열을 포함하여 rDNA의 재 배열을 나타냅니다. rDNA 카피 수는 리보솜이 어떻게 형성되는지, 따라서 단백질이 어떻게 발달하는지에 영향을 미칩니다. 리보솜에 의한 단백질 생산 증가는 리보솜 DNA 반복 서열과 종양 발달 사이의 연결에 대한 단서를 제공합니다.
희망은 그 소설 암 반복적 인 rDNA로 인한 종양의 취약성을 악용하는 치료법을 만들 수 있습니다.
리보솜 DNA와 노화
과학자들은 최근 rDNA가 다음과 같은 역할을한다는 증거를 발견했습니다. 노화. 연구자들은 동물의 나이가 들어감에 따라 rDNA가 메틸화. 메틸기는 DNA 서열을 변경하지 않지만 유전자가 발현되는 방식을 변경합니다.
노화의 또 다른 잠재적 인 단서는 rDNA 반복의 감소입니다. rDNA와 노화의 역할을 밝히기 위해서는 더 많은 연구가 필요합니다.
과학자들이 rDNA와 이것이 리보솜과 단백질 발달에 미치는 영향에 대해 더 많이 알게되면서 여전히 노화뿐만 아니라 암, 신경계 등 유해 질환을 치료할 수있는 신약 개발 약속 장애.