Katrā dzīvajā šūnā ir DNS, kas izgatavots no četriem celtniecības blokiem, ko sauc par nukleotīdiem. Nukleotīdu secība izskaidro gēnus, kas kodē olbaltumvielas un RNS, kas šūnām nepieciešami, lai paši augtu un vairotos. Katra DNS virkne tiek uzturēta kā viena kopija katrā šūnā, savukārt hromosomā atrastie gēni bieži tiek pārrakstīti daudzās RNS kopijās.
Trīs galvenie RNS veidi
Šūnām ir nepieciešami trīs galvenie RNS veidi, lai veiktu to bioloģiskās funkcijas: mRNS, tRNS un rRNS. Veids, kas kalpo par veidni olbaltumvielu ražošanai, ir mRNS, savukārt tRNS un rRNS palīdz olbaltumvielu sintēzē. Šūnu mašīnas, kas sintezē olbaltumvielas, sauc par ribosomām, un tie ir lieli kompleksi, kas sastāv no vairākām dažādām rRNS molekulām un vairāk nekā 50 olbaltumvielām. Kad mRNS molekula apvienojas ar ribosomu, tRNS saskaņo mRNS veidni ar aminoskābēm, kas veido olbaltumvielu. RRNS uzdevums ir palīdzēt ķīmiskajā reakcijā, veidojot saites starp aminoskābēm.
Šūnās ir daudz ribosomu
Tipiskā dzīvnieku šūnā vidēji ir no 8 līdz 10 miljardiem olbaltumvielu molekulu. Katram proteīnam jābūt sintezētam uz ribosomas, tāpēc nepārprotami ir nepieciešams liels skaits ribosomu. Ātri sadalošā šūnā var būt līdz 10 miljoniem ribosomu.
Ribosomās ir rRNS
Ribosomām ir divas daļas, ko sauc par apakšvienībām, kas apvienojas ap mRNS molekulu, lai sintezētu olbaltumvielu. Vairāk nekā 50 olbaltumvielas ribosomā piešķir ribosomai tās formu un struktūru. Šie proteīni ir sakārtoti ap četrām lielām rRNS molekulām, kas arī piešķir ribosomu struktūru un palīdz katalizēt ķīmisko reakciju, savienojot divas aminoskābes. Ribosomas tiek konstruētas šūnas kodolā, kur atrodas DNS. Kodolā rRNS tiek pārrakstīts no DNS un pārstrādāts fragmentos, kas tiek iekļauti kopā ar olbaltumvielām, veidojot ribosomas. Gandrīz pabeigtās ribosomas tiek eksportētas no kodola uz šūnu citoplazmu, kur to montāža ir pabeigta, un pēc tam tās var sākt mRNS tulkošanu olbaltumvielās.
RRNS transkripcija
Tik daudz rRNS ir nepieciešams, lai izveidotu līdz pat 10 miljoniem ribosomu, kas nepieciešami šūnai, ka rRNS gēni tiek atkārtoti tandēmā, izmantojot DNS. Tipiskas dzīvnieku šūnas DNS kopumā ir aptuveni 100 galveno rRNS gēnu eksemplāru. Šie tandēmiski atkārtotie gēni ir nepieciešami, lai apmierinātu lielo pieprasījumu pēc ribosomām. Bet pat ar 100 šo gēnu kopijām šūnām joprojām ir jāpārraksta ļoti daudz rRNS kopiju, lai iegūtu nepieciešamo ribosomu skaitu. Tāpēc katrai šūnas katrai rRNS gēna kopijai ir daudz rRNS kopiju.