Какву улогу Рибосом игра у преводу?

Рибозоми су веома разноврсне протеинске структуре које се налазе у свим ћелијама. У прокариотским организмима, који укључују Бактерије и Арцхаеа домена, рибосоми „плутају“ слободно у цитоплазми ћелија. У Еукариота домена, рибосоми се такође налазе слободни у цитоплазми, али многи други су везани за неке органеле ових еукариотских ћелија, које чине животињски, биљни и гљивични свет.

Неки извори могу да се односе на рибозоме као органеле, док други тврде да их недостатак околне мембране и њихово постојање у прокарионима дисквалификује из овог статуса. Ова расправа претпоставља да се рибосоми у ствари разликују од органела.

Функција рибосома је производња протеина. То раде у процесу познатом као превод, који подразумева узимање упутстава кодираних у мессенгер рибонуклеинску киселину (мРНК) и њихово коришћење за сакупљање протеина из амино киселине.

Прокариотске ћелије су најједноставније ћелије, а једна ћелија практично увек чини цео организам, ова класа живих бића која обухвата домене таксономске класификације

Прочитајте више о дефиницији, структури и функцији прокариота.

Будући да прокариоти имају мање метаболичке потребе од сложенијих организама, имају релативно малу густину рибосоми у свом, јер им није потребно да учествују у превођењу толико различитих протеина колико је сложенијих ћелије раде.

Еукариотске ћелије, пронађена у биљкама, животињама и гљивама које чине домен Еукариота, су много сложенији од њихових прокарионтских колега. Поред горе наведених четири основне ћелијске компоненте, ове ћелије имају језгро и низ других структура везаних за мембрану које се називају органеле. Као што ћете видети, једна од ових органела, ендоплазматски ретикулум, има интимну везу са рибосомима.

Да би дошло до превођења, мора постојати ланац мРНК за превођење. мРНК, пак, може бити присутна само ако је извршена транскрипција.

Транскрипција је процес којим секвенца нуклеотидне базе ДНК организма кодира своје гене или дужине ДНК које одговарају одређеном протеинском производу у сродном молекулу РНК. Нуклеотиди у ДНК имају скраћенице А, Ц, Г и Т, док РНК укључује прва три од њих, али замењује У за Т.

Када се двоструки ланац ДНК одмота у два ланца, може доћи до транскрипције дуж једног од њих. То чини на предвидљив начин, јер се А у ДНК транскрибује у У у мРНК, Ц у Г, Г у Ц и Т у А. Тада мРНА напушта ДНК (а код еукариота језгро; код прокариота ДНК седи у цитоплазми у једном, малом хромозому прстенастог облика) и креће се кроз цитоплазму до сусрета са рибозомом, где започиње транслација.

Сврха рибозома је да служе као места за превођење. Пре него што могу да помогну у координацији овог задатка, они сами морају да се сложе, јер рибосоми постоје у свом функционалном облику само када активно делују као произвођачи протеина. У околностима одмора, рибозоми се распадају у а пар подјединица, једна велика и једна мала.

Неке ћелије сисара имају чак 10 милиона различитих рибозома. У еукариота се неки од њих налазе повезани са ендоплазматским ретикулумом (ЕР), што резултира оним што се назива груби ендоплазматски ретикулум (РЕР). Поред тога, рибосоми се могу наћи у митохондријима еукариота и у хлоропластима биљних ћелија.

Неки рибосоми могу да прикаче аминокиселине, јединице протеина које се понављају, брзином од 200 у минути или преко три у секунди. Имају више места за везивање због више молекула који учествују у превођењу, укључујући пренос РНК (тРНК), мРНК, аминокиселине и растући полипептидни ланац за који су аминокиселине везане.

Рибосоми се генерално описују као протеини. Отприлике две трећине масе рибозома, међутим, састоји се од неке врсте РНК која се назива, довољно погодно, рибосомска РНК (рРНК). Нису окружени двоструком плаземском мембраном, као ни органеле и ћелија у целини. Они, међутим, имају своју мембрану.

Величина рибосомских подјединица не мери се стриктно у маси већ у количини која се назива Сведбергова (С) јединица. Они описују седиментациона својства подјединица. Рибосоми имају подјединицу 30С и подјединицу 50С. Већа од две функције претежно делује као катализатор током превођења, док мања делује углавном као декодер.

У рибосомима еукариота постоји око 80 различитих протеина, од којих је 50 или више јединствено за рибосоме. Као што је напоменуто, ови протеини чине око једне трећине укупне масе рибозома. Они се производе у нуклеолусу унутар језгра, а затим се извозе у цитоплазму.

Прочитајте више о дефиницији, структури и функцији рибозома.

Протеини су дуги ланци амино киселине, којих има 20 различитих сорти. Аминокиселине су повезане заједно да би створиле ове ланце интеракцијама познатим као пептидне везе.

Све аминокиселине садрже три регије: амино групу, групу карбоксилне киселине и бочни ланац, обично означен као „Р-ланац“ на језику биохемичара. Амино група и група карбоксилне киселине су непроменљиве; стога је природа Р-ланца та која одређује јединствену структуру и понашање аминокиселине.

Неке аминокиселине су хидрофилни због својих бочних ланаца, што значи да „траже“ воду; други су хидрофобни и одупиру се интеракцијама са поларизованим молекулима. Ово тежи да диктира како ће се аминокиселине у протеину саставити у тродимензионалном простору једном полипептидни ланац постаје довољно дугачак да интеракције између суседних аминокиселина постану питање.

Долазећа мРНК везује се за рибосоме да би започео процес транслације. Код еукариота, један ланац мРНК кодира само један протеин, док код прокариота мРНА ланац може да садржи више гена и према томе кодира више протеинских производа. Током фаза иницијације, метионин је увек аминокиселина која је прво кодирана, обично базном секвенцом АУГ. У ствари, свака аминокиселина је кодирана одређеном тробазном секвенцом на мРНК (а понекад и више од једне секвенце кодира исту аминокиселину).

Овај процес омогућава место "пристајања" на малој рибосомској подјединици. Овде се и метионил-тРНК (специјализовани молекул РНК који транспортује метионин) и мРНК везују за рибозом, долазећи ближе једни другима и омогућавајући мРНК да усмери праве молекуле тРНК (постоји 20, по један за сваку аминокиселину) на стићи. Ово је страница „А“. На другој тачки лежи место „П“, где растући полипептидни ланац остаје везан за рибосом.

Како транслација напредује даље од иницијације метионином, као што је свака нова долазећа аминокиселина које је мРНК кодон позвао на место „А“, убрзо је премештено у полипептидни ланац на „П“ сајт (фаза издужења). Ово омогућава следећем три-нуклеотидном кодону у секвенци мРНК да позове следећи комплекс тРНК-аминокиселина и тако даље. На крају се протеин комплетира и ослобађа из рибозома (фаза прекида).

Прекид започињу зауставни кодони (УАА, УАГ или УГА) који немају одговарајуће тРНК, већ уместо тога дају сигнал факторима ослобађања да зауставе синтезу протеина. Полипептид се шаље, а две рибосомске подјединице се раздвајају.