Која је разлика између рибосома и рибосомалне ДНК?

Сва жива бића захтевају протеине за различите функције. Унутар ћелија, научници дефинишу рибосоме као творце тих протеина. Рибосомска ДНК (рДНА)за разлику од тога, служи као генетски курс претходника тих протеина и обавља и друге функције.

ТЛ; ДР (предуго; Нисам прочитао)

Рибосоми служе као фабрике протеина унутар ћелија организама. Рибосомска ДНК (рДНА) је прекурсорски код тих протеина и служи другим важним функцијама у ћелији.

Може се дефинисати рибозоми као фабрике молекуларних протеина. Најједноставније, рибозом је врста органела која се налази у ћелијама свих живих бића. Рибозоми могу слободно да плутају у цитоплазме ћелије или може боравити на површини ендоплазматски ретикулум (ЕР). Овај део ЕР односи се на груби ЕР.

Протеини и нуклеинске киселине садрже рибосоме. Већина њих долази из нуклеолуса. Рибосоми су направљени од две подјединице, једне веће од друге. У једноставнијим облицима живота као што су бактерије и архебактерије, рибосоми и њихове подјединице су мањи него у напреднијим облицима живота.

У овим једноставнијим организмима рибосоми се називају 70С рибосоми и направљени су од 50С подјединице и 30С подјединице. „С“ се односи на брзину седиментације молекула у центрифуги.

У сложенијим организмима као што су људи, биљке и гљиве, рибосоми су већи и називају се 80С рибосоми. Ти рибосоми се састоје од 60С и 40С подјединице. Митохондрије поседују сопствене рибосоме 70С, наговештавајући древну могућност да су еукариоти митохондрије конзумирали као бактерије, али да су их задржали као корисне симбиоте.

Рибосоми могу бити направљени од чак 80 протеина, а већи део њихове масе потиче из рибосомска РНК (рРНК).

Тхе главна функција рибозома је изградња протеина. То чини превођењем кода датог из ћелијског језгра путем мРНК (мессенгер рибонуцлеиц ацид). Користећи овај код, рибозом ће се придружити аминокиселинама које су му донете тРНА (пренос рибонуклеинске киселине).

На крају ће се овај нови полипептид ослободити у цитоплазму и даље модификовати као нови, функционални протеин.

Иако је лако генерално дефинисати рибосоме као фабрике протеина, помаже разумевању стварних кораци производње протеина. Ови кораци морају се извршити ефикасно и правилно како би се осигурало да не дође до оштећења новог протеина.

Први корак производње протеина (ака превод) се зове иницијација. Посебни протеини доводе мРНК до мање подјединице рибозома, где она улази кроз пукотину. Тада се тРНК припрема и проводи кроз другу пукотину. Сви ови молекули се вежу између веће и мање подјединице рибозома, чинећи активни рибосом. Већа подјединица првенствено ради као катализатор, док мања подјединица ради као декодер.

Други корак, издужење, започиње када се мРНА „прочита“. ТРНА испоручује амино киселина, и овај процес се понавља, продужавајући ланац аминокиселина. Аминокиселине се преузимају из цитоплазме; снабдевају се храном.

Прекид представља крај производње протеина. Рибозом очитава стоп кодон, секвенцу гена која му налаже да доврши изградњу протеина. Протеини звани протеини фактора ослобађања помажу рибосому да ослободи комплетан протеин у цитоплазму. Новоослобођени протеини се могу савити или модификовати пост-транслацијска модификација.

Рибосоми могу да раде великом брзином да спајају аминокиселине, а понекад се могу придружити и 200 њих у минути! Израда већих протеина може потрајати неколико сати. Протеини рибосоми настављају да обављају суштинске функције за живот, чинећи мишиће и друга ткива. Ћелија сисара може да садржи чак 10 милијарди молекула протеина и 10 милиона рибозома! Када рибосоми заврше свој посао, њихове подјединице се раздвајају и могу се рециклирати или разбити.

Истраживачи користе своје знање о рибосомима да би направили нове антибиотике и друге лекове. На пример, постоје нови антибиотици који изводе циљани напад на 70С рибосоме унутар бактерија. Како научници сазнају више о рибосомима, несумњиво ће бити откривено више приступа новим лековима.

Рибосомска ДНК, или рибосомска деоксирибонуклеинска киселина (рДНА), је ДНК која кодира рибосомске протеине који формирају рибозоме. Ова рДНК чини релативно мали део људске ДНК, али њена улога је пресудна за неколико процеса. Већина РНК која се налази у еукариотима потиче из рибосомске РНК која је транскрибована из рДНК.

Ова транскрипција рДНА се поставља током ћелијског циклуса. Сама рДНА долази из нуклеолуса, који се налази унутар језгра ћелије.

Ниво производње рДНК у ћелијама варира у зависности од стреса и нивоа хранљивих састојака. Када постоји глад, транскрипција рДНК пада. Када има обилних ресурса, производња рДНК расте.

Рибосомска ДНК је одговорна за контролу метаболизма ћелија, експресије гена, одговора на стрес, па чак и за старење. Потребно је да постоји стабилан ниво транскрипције рДНК да би се избегла ћелијска смрт или стварање тумора.

Занимљива карактеристика рДНА је велика серија поновљени гени. Постоји више понављања рДНА него што је потребно за рРНА. Иако је разлог за ово нејасан, истраживачи сматрају да је ово можда повезано са потребом за различитим стопама синтезе протеина као различитим тачкама у развоју.

Ове понављане секвенце рДНА могу довести до проблема са геномским интегритетом. Тешко их је транскрибовати, умножити и поправити, што заузврат доводи до укупне нестабилности која може довести до болести. Кад год се транскрипција рДНА дешава већом брзином, постоји повећани ризик од прекида рДНА и других грешака. Регулација репетитивне ДНК је важна за здравље организма.

Питања рибосомске ДНК (рДНА) умешана су у бројне болести код људи, укључујући неуродегенеративне поремећаје и рак. Кад је веће нестабилност рДНК, јављају се проблеми. То је због поновљених секвенци пронађених у рДНА, које су подложне догађајима рекомбинације који дају мутације.

Неке болести могу настати услед повећане нестабилности рДНК (и лоше синтезе рибозома и протеина). Истраживачи су открили да ћелије оболелих од Цоцкаине синдрома, Блоом синдрома, Вернеровог синдрома и атаксије-телангиектазије садрже повећану нестабилност рДНК.

Нестабилност понављања ДНК такође је демонстрирана у више случајева неуролошке болести као што су Хунтингтонова болест, АЛС (амиотрофична латерална склероза) и фронтотемпорална деменција. Научници мисле да неуродегенерација повезана са рДНА настаје услед високе транскрипције рДНА која доноси оштећења од рДНА и лоше транскрипте рРНА. Проблеми са производњом рибозома такође могу играти улогу.

Број од солидни туморски карциноми случајно показују преуређења рДНК, укључујући неколико понављаних секвенци. Бројеви рДНА копија утичу на то како се формирају рибосоми, а самим тим и на то како се њихови протеини развијају. Појачана производња протеина рибосомима даје назнаку повезаности између поновљених секвенци рибосомских ДНК и развоја тумора.

Нада је тај роман карцином могу се направити терапије које искоришћавају рањивост тумора због понављајуће рДНК.

Научници су недавно открили доказе у којима рДНА такође игра улогу старење. Истраживачи су открили да како животиње старе, њихова рДНК пролази кроз епигенетску промену тзв метилација. Метилне групе не мењају секвенцу ДНК, али мењају начин на који се гени изражавају.

Још један потенцијални траг старења је смањење понављања рДНА. Потребно је више истраживања како би се расветлила улога рДНК и старења.

Док научници сазнају више о рДНК и како она може утицати на рибосоме и развој протеина, и даље остаје сјајно обећавају да ће нови лекови лечити не само старење, већ и штетна стања попут рака и неуролошких болести поремећаји.