Vsaka živa celica vsebuje DNA, sestavljeno iz štirih gradnikov, imenovanih nukleotidi. V zaporedju nukleotidov so zapisani geni, ki kodirajo proteine in RNA, ki jih celice potrebujejo za rast in razmnoževanje. Vsaka veriga DNA se vzdržuje kot ena kopija na celico, medtem ko se geni, ki jih najdemo v kromosomu, pogosto prepišejo v številne kopije RNA.
Tri glavne vrste RNA
Celice za izvajanje svojih bioloških funkcij potrebujejo tri glavne vrste RNK: mRNA, tRNA in rRNA. Vrsta, ki služi kot predloga za izdelavo beljakovin, je mRNA, medtem ko tRNA in rRNA pomagata pri sintezi beljakovin. Celični stroji, ki sintetizirajo beljakovine, se imenujejo ribosomi, to pa so veliki kompleksi, sestavljeni iz več različnih molekul rRNA in več kot 50 proteinov. Ko se molekula mRNA kombinira z ribosomom, se tRNA ujema s predlogo mRNA z aminokislinami, ki tvorijo beljakovino. Naloga rRNA je pomagati pri kemični reakciji vezanja aminokislin.
Celice vsebujejo veliko ribosomov
Tipična živalska celica v povprečju vsebuje od 8 do 10 milijard beljakovinskih molekul. Vsak protein mora biti sintetiziran na ribosomu, zato je jasno, da je potrebno veliko število ribosomov. Hitro delitvena celica ima lahko do 10 milijonov ribosomov.
Ribosomi vsebujejo rRNA
Ribosomi imajo dva dela, imenovana podenote, ki se združita okoli molekule mRNA za sintezo beljakovin. Več kot 50 beljakovin v ribosomu daje ribosomu njegovo obliko in strukturo. Ti proteini so organizirani okoli štirih velikih molekul rRNA, ki prav tako dajejo strukturo ribosoma in pomagajo katalizirati kemično reakcijo združevanja dveh aminokislin. Ribosomi so zgrajeni v jedru celice, kjer se nahaja DNK. V jedru se rRNA prepiše iz DNA in predela v fragmente, ki so skupaj z beljakovinami tvorjeni v ribosome. Skoraj dokončani ribosomi se iz jedra izvozijo v citoplazmo celice, kjer je njihovo sestavljanje končano, nato pa lahko začnejo prevajati mRNA v beljakovine.
Transkripcija rRNA
Za izdelavo do 10 milijonov ribosomov, ki jih potrebuje celica, je potrebnih toliko rRNA, da se geni rRNA v tandemu ponovijo v DNA, od glave do repa. V DNK tipične živalske celice je skupaj približno 100 kopij glavnih genov rRNA. Ti tandemno ponavljani geni so potrebni za zadovoljitev velikega povpraševanja po ribosomih. Toda tudi s 100 kopijami teh genov morajo celice še vedno prepisati veliko kopij rRNA, da ustvarijo število potrebnih ribosomov. Zato obstaja veliko kopij rRNA za vsako kopijo gena rRNA na celico.
