Hver levende celle inneholder DNA laget av fire byggesteiner kalt nukleotider. Sekvensen av nukleotider staver ut gener som koder for proteiner og RNA som celler trenger for å vokse og reprodusere seg selv. Hver DNA-streng opprettholdes som en enkelt kopi per celle, mens genene som finnes på et kromosom ofte blir transkribert i mange kopier av RNA.
Tre hovedtyper av RNA
Celler trenger tre hovedtyper av RNA for å utføre sine biologiske funksjoner: mRNA, tRNA og rRNA. Typen som fungerer som mal for å lage protein er mRNA, mens tRNA og rRNA hjelper til med proteinsyntese. Cellemaskinene som syntetiserer proteiner kalles ribosomer, og disse er store komplekser sammensatt av flere forskjellige rRNA-molekyler og mer enn 50 proteiner. Når et mRNA-molekyl kombineres med et ribosom, matcher tRNA mRNA-malen med aminosyrene som utgjør et protein. Jobben til rRNA er å hjelpe til med den kjemiske reaksjonen ved å lage bindinger mellom aminosyrer.
Celler inneholder mange ribosomer
En typisk dyrecelle inneholder i gjennomsnitt 8 til 10 milliarder proteinmolekyler. Hvert protein må syntetiseres på et ribosom, så det er klart at det kreves et stort antall ribosomer. En hurtig delende celle kan ha opptil 10 millioner ribosomer.
Ribosomer Inneholder rRNA
Ribosomer har to deler, kalt underenheter, som kommer sammen rundt et mRNA-molekyl for å syntetisere et protein. De mer enn 50 proteinene i et ribosom gir ribosomet form og struktur. Disse proteinene er organisert rundt fire store rRNA-molekyler, som også gir ribosomstrukturen og hjelper til med å katalysere den kjemiske reaksjonen ved å forbinde to aminosyrer. Ribosomer er konstruert i cellens kjerne, hvor DNA ligger. Innen kjernen transkriberes rRNA fra DNA og bearbeides til fragmenter som er innlemmet sammen med protein for å danne ribosomer. De nesten fullførte ribosomene blir eksportert fra kjernen til cytoplasmaet i cellen der monteringen er ferdig, og de kan deretter begynne å oversette mRNA til protein.
Transkripsjon av rRNA
Så mye rRNA er nødvendig for å lage de opptil 10 millioner ribosomene som kreves av en celle at rRNA-gener blir gjentatt i tandem på en head-to-tail måte på DNA. Det er totalt omtrent 100 kopier av de viktigste rRNA-genene i DNA av en typisk dyrecelle. Disse gjentatte tandemene er nødvendig for å møte den store etterspørselen etter ribosomer. Men selv med 100 kopier av disse genene, må celler fortsatt transkribere mange kopier av rRNA for å produsere antall nødvendige ribosomer. Dette er grunnen til at det er mange kopier av rRNA for hver enkelt kopi av et rRNA-gen per celle.