Ribozom Çeviride Nasıl Bir Rol Oynar?

ribozomlar tüm hücrelerde bulunan çok çeşitli protein yapılarıdır. Aşağıdakileri içeren prokaryotik organizmalarda bakteri ve Arkea alanlar, ribozomlar, hücrelerin sitoplazmasında serbest olarak "yüzer". İçinde ökaryot alan, ribozomlar da sitoplazmada serbest bulunur, ancak diğerleri, hayvan, bitki ve mantar dünyalarını oluşturan bu ökaryotik hücrelerin bazı organellerine bağlıdır.

Bazı kaynakların ribozomlardan organel olarak bahsettiğini görebilirsiniz, diğerleri ise çevreleyen zarın olmamasının ve prokaryotlarda bulunmalarının onları bu durumdan diskalifiye ettiğini iddia ediyor. Bu tartışma, ribozomların aslında organellerden farklı olduğunu varsayar.

Ribozomların işlevi protein üretmektir. Bunu olarak bilinen bir süreçte yaparlar. tercümebu, haberci ribonükleik asitte (mRNA) kodlanmış talimatları almayı ve bunları proteinlerden proteinleri birleştirmek için kullanmayı içerir. amino asitler.

Prokaryotik hücreler en basit hücrelerdir ve tek bir hücre neredeyse her zaman tüm organizmayı açıklar, taksonomik sınıflandırma alanlarını kapsayan bu canlılar sınıfıdır.

Prokaryotların tanımı, yapısı ve işlevi hakkında daha fazla bilgi edinin.

Prokaryotlar, daha karmaşık organizmalara göre daha düşük metabolik gereksinimlere sahip olduklarından, nispeten düşük yoğunlukları vardır. daha ayrıntılı olduğu kadar çok sayıda farklı proteinin çevirisine katılmaları gerekmediğinden, ribozomlar içlerindedir. hücreler yapar.

ökaryotik hücreler, etki alanını oluşturan bitkilerde, hayvanlarda ve mantarlarda bulunur ökaryot, prokaryotik emsallerinden çok daha karmaşıktır. Yukarıda sıralanan dört temel hücre bileşenine ek olarak, bu hücreler bir çekirdeğe ve organel adı verilen bir dizi başka zara bağlı yapıya sahiptir. Bu organellerden biri olan endoplazmik retikulum, göreceğiniz gibi ribozomlarla yakın bir ilişkiye sahiptir.

Çevirinin gerçekleşmesi için, çevrilecek bir mRNA dizisi olması gerekir. mRNA ise ancak transkripsiyon gerçekleşmişse mevcut olabilir.

Transkripsiyon bir organizmanın DNA'sının nükleotid baz dizisinin, ilgili molekül RNA'sında kendi genlerini veya belirli bir protein ürününe karşılık gelen DNA uzunluklarını kodlama sürecidir. DNA'daki nükleotidler A, C, G ve T kısaltmalarına sahiptir, oysa RNA bunlardan ilk üçünü içerir, ancak T yerine U ikame eder.

DNA çift sarmalı iki sarmal halinde çözüldüğünde, bunlardan biri boyunca transkripsiyon meydana gelebilir. Bu, DNA'daki A, mRNA'daki U'ya, C'den G'ye, G'den C'ye ve T'den A'ya kopyalandığından, bunu öngörülebilir bir şekilde yapar. mRNA daha sonra DNA'yı (ve ökaryotlarda çekirdeği; prokaryotlarda, DNA sitoplazmada tek, küçük, halka şeklinde bir kromozomda bulunur) ve translasyonun başladığı bir ribozomla karşılaşana kadar sitoplazma boyunca hareket eder.

Ribozomların amacı, çeviri siteleri olarak hizmet etmektir. Bu görevi koordine etmeye yardımcı olmadan önce kendilerinin bir araya getirilmesi gerekir, çünkü ribozomlar sadece protein üreticileri olarak aktif olarak çalıştıklarında fonksiyonel formlarında bulunurlar. Dinlenme koşullarında ribozomlar parçalanır. biri büyük biri küçük olmak üzere bir çift alt birim.

Bazı memeli hücrelerinde 10 milyon kadar farklı ribozom bulunur. Ökaryotlarda, bunlardan bazıları endoplazmik retikuluma (ER) bağlı bulunur ve bu da kaba endoplazmik retikulum (RER). Ek olarak, ökaryotların mitokondrilerinde ve bitki hücrelerinin kloroplastlarında ribozomlar bulunabilir.

Bazı ribozomlar, proteinlerin tekrar eden birimleri olan amino asitleri dakikada 200 veya saniyede üçün üzerinde bir hızla birbirine bağlayabilir. Dahil olmak üzere çeviriye katılan çoklu moleküller nedeniyle çoklu bağlanma bölgelerine sahiptirler. transfer RNA'sı (tRNA), mRNA, amino asitler ve amino asitlerin bağlı olduğu büyüyen polipeptit zinciri.

Ribozomlar genellikle proteinler olarak tanımlanır. Bununla birlikte, ribozom kütlesinin yaklaşık üçte ikisi, uygun şekilde, ribozomal RNA (rRNA) adı verilen bir tür RNA'dan oluşur. Organeller ve bir bütün olarak hücre gibi çift plazma zarı ile çevrili değildirler. Bununla birlikte, kendilerine ait bir zarları vardır.

Ribozomal alt birimlerin boyutu, kesin olarak kütle olarak değil, Svedberg (S) birimi adı verilen bir miktarda ölçülür. Bunlar, alt birimlerin sedimantasyon özelliklerini tanımlar. Ribozomların 30S alt birimi ve 50S alt birimi vardır. İkisinden daha büyük olanı çeviri sırasında ağırlıklı olarak bir katalizör işlevi görürken, daha küçük olanı çoğunlukla bir kod çözücü olarak çalışır.

Ökaryotların ribozomlarında, 50 veya daha fazlası ribozomlara özgü olan yaklaşık 80 farklı protein vardır. Belirtildiği gibi, bu proteinler toplam ribozom kütlesinin yaklaşık üçte birini oluşturur. Çekirdeğin içindeki nükleolusta üretilirler ve daha sonra sitoplazmaya ihraç edilirler.

Ribozomların tanımı, yapısı ve işlevi hakkında daha fazla bilgi edinin.

Proteinler uzun zincirler amino asitler, bunlardan var 20 farklı çeşit. Amino asitler, peptit bağları olarak bilinen etkileşimlerle bu zincirleri oluşturmak için birbirine bağlanır.

Tüm amino asitler üç bölge içerir: bir amino grubu, bir karboksilik asit grubu ve genellikle biyokimyacıların dilinde "R-zinciri" olarak adlandırılan bir yan zincir. Amino grubu ve karboksilik asit grubu değişmezdir; bu nedenle amino asidin benzersiz yapısını ve davranışını belirleyen R-zincirinin doğasıdır.

Bazı amino asitler, hidrofilik yan zincirlerinden, yani su "aradıkları" için; diğerleri hidrofobik ve polarize moleküllerle etkileşimlere direnir. Bu, bir proteindeki amino asitlerin üç boyutlu uzayda nasıl bir araya getirileceğini dikte etme eğilimindedir. polipeptit zinciri, komşu olmayan amino asitler arasındaki etkileşimlerin bir sorun.

Gelen mRNA, çeviri sürecini başlatmak için ribozomlara bağlanır. Ökaryotlarda, tek bir mRNA dizisi yalnızca bir proteini kodlarken, prokaryotlarda bir mRNA dizisi birden fazla gen içerebilir ve bu nedenle birden çok protein ürününü kodlayabilir. Esnasında başlangıç ​​aşaması, metionin her zaman, genellikle AUG baz dizisi tarafından ilk kodlanan amino asittir. Aslında her amino asit, mRNA'daki belirli bir üç-bazlı dizi tarafından kodlanır (ve bazen aynı amino asit için birden fazla dizi kodu).

Bu işlem, küçük ribozomal alt birim üzerindeki bir "yerleştirme" sitesi tarafından etkinleştirilir. Burada hem bir metionil-tRNA (metionin taşıyan özel RNA molekülü) hem de mRNA ribozoma bağlanır. birbirine daha yakın ve mRNA'nın doğru tRNA moleküllerini (her amino asit için bir tane olmak üzere 20 tane vardır) yönlendirmesine izin verir. varmak. Bu "A" sitesidir. Farklı bir noktada, büyüyen polipeptit zincirinin ribozoma bağlı kaldığı "P" bölgesi bulunur.

Translasyon, metionin ile başlamanın ötesine geçtikçe, gelen her yeni amino asit mRNA kodonu tarafından "A" bölgesine çağrılır, kısa süre sonra "P" noktasındaki polipeptit zincirine taşınır. site (uzama aşaması). Bu, mRNA dizisindeki sonraki üç nükleotid kodonunun, ihtiyaç duyulan bir sonraki tRNA-amino asit kompleksini çağırmasına izin verir, vb. Sonunda protein tamamlanır ve ribozomdan salınır (sonlandırma aşaması).

Sonlandırma, karşılık gelen tRNA'lara sahip olmayan durdurma kodonları (UAA, UAG veya UGA) tarafından başlatılır, bunun yerine protein sentezini sona erdirmek için sinyal salma faktörleri. Polipeptit gönderilir ve iki ribozomal alt birim ayrılır.