Fiecare celulă vie conține ADN format din patru blocuri de construcție numite nucleotide. Secvența de nucleotide descrie gene care codifică proteinele și ARN-ul de care au nevoie celulele pentru a crește și a se reproduce singure. Fiecare catenă de ADN este menținută ca o singură copie per celulă, în timp ce genele găsite pe un cromozom sunt adesea transcrise în multe copii ale ARN-ului.
Trei tipuri principale de ARN
Celulele au nevoie de trei tipuri principale de ARN pentru a-și îndeplini funcțiile biologice: ARNm, ARNt și ARNr. Tipul care servește drept șablon pentru fabricarea proteinelor este ARNm, în timp ce ARNt și ARNr ajută la sinteza proteinelor. Mașinile celulare care sintetizează proteinele se numesc ribozomi și aceștia sunt complexe mari compuse din mai multe molecule de ARNr diferite și mai mult de 50 de proteine. Când o moleculă de ARNm se combină cu un ribozom, ARNt se potrivește cu șablonul de ARNm cu aminoacizii care alcătuiesc o proteină. Sarcina ARNr este de a ajuta la reacția chimică de a face legături între aminoacizi.
Celulele conțin mulți ribozomi
O celulă animală tipică conține în medie 8-10 miliarde de molecule de proteine. Fiecare proteină trebuie sintetizată pe un ribozom, deci în mod clar este necesar un număr mare de ribozomi. O celulă care se divizează rapid poate avea până la 10 milioane de ribozomi.
Ribozomii Conțin ARNr
Ribozomii au două părți, numite subunități, care se reunesc în jurul unei molecule de ARNm pentru a sintetiza o proteină. Cele peste 50 de proteine dintr-un ribozom dau ribozomului forma și structura sa. Aceste proteine sunt organizate în jurul a patru molecule mari de ARNr, care dau, de asemenea, structura ribozomului și ajută la catalizarea reacției chimice a unirii a doi aminoacizi. Ribozomii sunt construiți în nucleul celulei, unde se află ADN-ul. În nucleu, ARNr este transcris din ADN și procesat în fragmente care sunt încorporate împreună cu proteine pentru a forma ribozomi. Ribozomii aproape finalizați sunt exportați din nucleu în citoplasma celulei unde asamblarea lor este terminată și pot începe apoi să traducă ARNm în proteină.
Transcrierea ARNr
Este nevoie de atât de mult ARNr pentru a produce până la 10 milioane de ribozomi solicitați de o celulă, încât genele ARNr sunt repetate în tandem într-un mod cap la coadă pe ADN. Există în total aproximativ 100 de copii ale principalelor gene ale ARNr în ADN-ul unei celule animale tipice. Aceste gene repetate în tandem sunt necesare pentru a satisface cererea mare de ribozomi. Dar chiar și cu 100 de copii ale acestor gene, celulele trebuie să transcrie încă multe copii ale ARNr pentru a produce numărul de ribozomi necesari. Acesta este motivul pentru care există multe copii ale ARNr pentru fiecare copie a unei gene ARNr pe celulă.