Varje levande cell innehåller DNA tillverkat av fyra byggstenar som kallas nukleotider. Sekvensen av nukleotider stavar ut gener som kodar för de proteiner och RNA som cellerna behöver för att växa och reproducera sig själva. Varje DNA-sträng bibehålls som en enda kopia per cell, medan generna som finns på en kromosom ofta transkriberas till många kopior av RNA.
Tre huvudtyper av RNA
Celler behöver tre huvudtyper av RNA för att utföra sina biologiska funktioner: mRNA, tRNA och rRNA. Den typ som fungerar som mall för framställning av protein är mRNA, medan tRNA och rRNA hjälper till med proteinsyntes. De cellulära maskinerna som syntetiserar proteiner kallas ribosomer, och dessa är stora komplex som består av flera olika rRNA-molekyler och mer än 50 proteiner. När en mRNA-molekyl kombineras med en ribosom matchar tRNA mRNA-mallen med aminosyrorna som utgör ett protein. Uppgiften för rRNA är att hjälpa till med den kemiska reaktionen att skapa bindningar mellan aminosyror.
Celler innehåller många ribosomer
En typisk djurcell innehåller i genomsnitt 8 till 10 miljarder proteinmolekyler. Varje protein måste syntetiseras på en ribosom, så tydligt krävs ett stort antal ribosomer. En cell som snabbt delar upp kan ha upp till 10 miljoner ribosomer.
Ribosomer Innehåller rRNA
Ribosomer har två delar, så kallade underenheter, som samlas runt en mRNA-molekyl för att syntetisera ett protein. De mer än 50 proteinerna i en ribosom ger ribosomen form och struktur. Dessa proteiner är organiserade kring fyra stora rRNA-molekyler, som också ger ribosomstrukturen och hjälper till att katalysera den kemiska reaktionen för att förena två aminosyror. Ribosomer är konstruerade i cellens kärna, där DNA är beläget. Inom kärnan transkriberas rRNA från DNA och bearbetas till fragment som inkorporeras tillsammans med protein för att bilda ribosomer. De nästan färdiga ribosomerna exporteras från kärnan till cellens cytoplasma där deras montering är klar och de kan sedan börja översätta mRNA till protein.
Transkription av rRNA
Så mycket rRNA behövs för att göra upp till 10 miljoner ribosomer som krävs av en cell att rRNA-gener upprepas i tandem på ett head-to-tail-sätt på DNA. Det finns totalt cirka 100 kopior av de viktigaste rRNA-generna i DNA i en typisk djurcell. Dessa tandem upprepade gener behövs för att möta den stora efterfrågan på ribosomer. Men även med 100 kopior av dessa gener måste celler fortfarande transkribera många kopior av rRNA för att producera antalet erforderliga ribosomer. Det är därför det finns många kopior av rRNA för varje kopia av en rRNA-gen per cell.