Každá živá bunka obsahuje DNA tvorenú štyrmi stavebnými blokmi nazývanými nukleotidy. Sekvencia nukleotidov objasňuje gény, ktoré kódujú proteíny a RNA, ktoré bunky potrebujú na svoj vlastný rast a reprodukciu. Každý reťazec DNA sa udržuje ako jedna kópia na bunku, zatiaľ čo gény nachádzajúce sa na chromozóme sa často prepisujú do mnohých kópií RNA.
Tri hlavné typy RNA
Bunky potrebujú na vykonávanie svojich biologických funkcií tri hlavné typy RNA: mRNA, tRNA a rRNA. Typ, ktorý slúži ako templát na výrobu proteínu, je mRNA, zatiaľ čo tRNA a rRNA pomáhajú so syntézou proteínov. Bunkové stroje, ktoré syntetizujú proteíny, sa nazývajú ribozómy a sú to veľké komplexy zložené z niekoľkých rôznych molekúl rRNA a z viac ako 50 proteínov. Keď sa molekula mRNA skombinuje s ribozómom, tRNA sa zhoduje s templátom mRNA s aminokyselinami, ktoré tvoria proteín. Úlohou rRNA je pomôcť pri chemickej reakcii vytvárania väzieb medzi aminokyselinami.
Bunky obsahujú veľa ribozómov
Typická živočíšna bunka obsahuje v priemere 8 až 10 miliárd bielkovinových molekúl. Každý proteín musí byť syntetizovaný na ribozóme, takže je zjavne potrebné veľké množstvo ribozómov. Rýchlo sa deliaca bunka môže mať až 10 miliónov ribozómov.
Ribozómy obsahujú rRNA
Ribozómy majú dve časti, ktoré sa nazývajú podjednotky a ktoré sa spájajú okolo molekuly mRNA za účelom syntézy proteínu. Viac ako 50 proteínov v ribozóme dáva ribozómu jeho tvar a štruktúru. Tieto proteíny sú usporiadané okolo štyroch veľkých molekúl rRNA, ktoré tiež poskytujú štruktúru ribozómov a pomáhajú katalyzovať chemickú reakciu spojenia dvoch aminokyselín. Ribozómy sú konštruované v jadre bunky, kde sa nachádza DNA. V jadre je rRNA transkribovaná z DNA a spracovaná na fragmenty, ktoré sú inkorporované spolu s proteínom za vzniku ribozómov. Takmer dokončené ribozómy sa exportujú z jadra do cytoplazmy bunky, kde je ich zostavenie hotové, a potom môžu začať prekladať mRNA na proteín.
Prepis rRNA
Na výrobu až 10 miliónov ribozómov potrebných pre bunku je potrebných toľko rRNA, aby sa gény rRNA opakovali v tandeme spôsobom „head-to-tail“ na DNA. V DNA typickej živočíšnej bunky je celkovo asi 100 kópií hlavných génov rRNA. Tieto tandemovo sa opakujúce gény sú potrebné na uspokojenie veľkého dopytu po ribozómoch. Ale aj pri 100 kópiách týchto génov musia bunky stále transkribovať veľké množstvo kópií rRNA, aby vytvorili požadovaný počet ribozómov. To je dôvod, prečo existuje veľa kópií rRNA pre každú jednu kópiu génu rRNA na bunku.