Кожна жива клітина містить ДНК, що складається з чотирьох будівельних блоків, які називаються нуклеотидами. Послідовність нуклеотидів визначає гени, що кодують білки та РНК, необхідні клітинам, щоб рости та розмножуватися. Кожна ланцюг ДНК зберігається як одна копія на клітину, тоді як гени, знайдені в хромосомі, часто транскрибуються в багато копій РНК.
Три основні типи РНК
Для виконання своїх біологічних функцій клітинам потрібні три основні типи РНК: іРНК, тРНК і рРНК. Типом, який служить шаблоном для отримання білка, є мРНК, тоді як тРНК і рРНК допомагають у синтезі білка. Клітинні машини, які синтезують білки, називаються рибосомами, і це великі комплекси, що складаються з декількох різних молекул рРНК та понад 50 білків. Коли молекула мРНК поєднується з рибосомою, тРНК збігається з шаблоном мРНК з амінокислотами, що складають білок. Робота рРНК полягає у допомозі в хімічній реакції зв’язку між амінокислотами.
Клітини містять багато рибосом
Типова клітина тварин містить в середньому від 8 до 10 мільярдів білкових молекул. Кожен білок повинен синтезуватися на рибосомі, тому очевидно, що потрібна велика кількість рибосом. Клітина, що швидко ділиться, може мати до 10 мільйонів рибосом.
Рибосоми містять рРНК
Рибосоми мають дві частини, які називаються субодиницями, які об’єднуються навколо молекули мРНК для синтезу білка. Понад 50 білків у рибосомі надають рибосомі її форму та структуру. Ці білки організовані навколо чотирьох великих молекул рРНК, які також надають структуру рибосоми і допомагають каталізувати хімічну реакцію приєднання двох амінокислот. Рибосоми побудовані в ядрі клітини, де знаходиться ДНК. Всередині ядра рРНК транскрибується з ДНК і переробляється на фрагменти, які входять разом з білком, утворюючи рибосоми. Майже завершені рибосоми експортуються з ядра в цитоплазму клітини, де закінчується їх складання, і тоді вони можуть розпочати перетворення мРНК у білок.
Транскрипція рРНК
Для створення до 10 мільйонів рибосом, необхідних клітині, потрібно стільки рРНК, що гени рРНК повторюються в тандемі в режимі голови до хвоста на ДНК. Всього в ДНК типової клітини тварин є близько 100 копій основних генів рРНК. Ці тандемно повторювані гени необхідні для задоволення великого попиту на рибосоми. Але навіть маючи 100 копій цих генів, клітини все одно повинні транскрибувати велику кількість копій рРНК, щоб отримати кількість необхідних рибосом. Ось чому існує багато копій рРНК на кожну копію гена рРНК на клітину.
