Di mana disintesis rRNA. RRNA ribosom RNA: pencirian dan penerangan struktur

biologi molekul telah mengkaji struktur dan fungsi molekul organik yang membentuk sel-sel hidup tumbuh-tumbuhan, haiwan dan manusia. Ketara di kalangan mereka diberikan satu kumpulan sebatian yang dipanggil nukleik (nuklear) asid.

Terdapat dua jenis: asid deoksiribonukleik (DNA) dan ribonucleic. Yang terakhir ini mempunyai beberapa pengubahsuaian: mRNA, tRNA dan rRNA, yang berbeza dalam fungsi dan tempat penyetempatan di dalam sel mereka. Artikel ini tertumpu kepada pengajian daripada soalan-soalan berikut: di mana disintesis rRNA dalam prokariot dan sel eukariot, apa yang struktur dan maknanya.

maklumat sejarah

Sebutan saintifik pertama asid ribosom boleh ditemui dalam kajian oleh R. Weinberg dan S. Penman dalam 60-ies abad XX, yang menyifatkan yang polynucleotide molekul pendek yang berkaitan dengan RNA, tetapi berbeza spatial struktur dan pemendapan pekali maklumat dan pemindahan RNA. Selalunya, molekul-masing didapati dalam komposisi nucleolus, dan organel sel - ribosom, bertanggungjawab untuk sintesis protein selular. Mereka dipanggil ribosom (ribosom RNA).

Pencirian RNA

asid ribonucleic, serta DNA adalah polimer yang monomer adalah nukleotida 4 jenis: adenina, guanina, urasil dan cytidine disambungkan bon phosphodiester dalam molekul tunggal terkandas panjang, bergelung dalam lingkaran atau mempunyai sama bentuk yang lebih kompleks. Terdapat juga dua terkandas ribosom RNA yang berlaku dalam virus RNA dan salinan fungsi DNA: mengekalkan dan penghantaran ciri-ciri keturunan.

Tiga jenis asid dijumpai di dalam sel yang paling sering adalah: a matrix, atau maklumat, RNA pengangkutan ribosom RNA, yang dilampirkan asid amino, serta asid ribosom, yang terletak di nucleolus dan sitoplasma sel.

RNA ribosom adalah kira-kira 80% daripada asid ribonucleic di dalam sel dan 60% daripada jisim ribosom - organel, sintesis protein selular. Semua spesies di atas disintesis (disalin) di kawasan-kawasan tertentu DNA, gen RNA. Semasa sintesis molekul yang terlibat enzim khas - RNA polymerase. Tempat di dalam sel, di mana rRNA disintesis - adalah nucleolus, yang merupakan teras karyoplasm itu.

Nucleolus, peranannya dalam sintesis

Dalam sel-sel hidup, yang dipanggil kitaran sel membezakan antara bahagiannya - interfasa. Pada masa ini, dalam nukleus sel badan padat struktur berbutir dipanggil nucleoli dan merupakan komponen penting dalam kedua-dua sel tumbuhan dan haiwan yang juga kelihatan.

Dalam biologi molekul, didapati bahawa nucleoli adalah organel mana rRNA disintesis. Siasatan lanjut membawa kepada penemuan bahagian sitologi DNA sel di mana gen bertanggungjawab ke atas struktur dan sintesis asid ribosom ditemui. Mereka dipanggil penganjur nucleolar.

penganjur nucleolus

Sehingga 60-ies abad XX dalam biologi adalah pendapat bahawa penganjur nucleolus, bertempat di tapak penyempitan menengah di 13, 14, 15, 21 dan 22 pasang kromosom, mempunyai bentuk satu tapak. Penyelidik yang terlibat dalam kajian kerosakan kromosom, yang dipanggil sesuatu yang tidak normal, mendapati bahawa jurang kromosom masa di tapak penyempitan sekunder terbentuk nucleoli pada setiap bahagian-bahagiannya.

Oleh itu, berikut boleh dinyatakan: Penganjur nucleolus terdiri daripada bukan satu tetapi beberapa loci (gen) yang bertanggungjawab untuk pembentukan nucleolus. Ia dalamnya disintesis rRNA ribosom RNA membentuk organel sel subunit protein-mensintesis - ribosom.

Apa yang ribosome yang?

Seperti yang dinyatakan sebelum ini, ketiga-tiga jenis utama RNA wujud dalam sel, di mana mereka disintesis di tempat tertentu - gen DNA. menyebabkan ribosom RNA bentuk transkripsi kompleks dengan protein - RNPs yang merupakan bahagian penting organel masa depan, yang dipanggil subunit. Melalui liang pada membran nuklear ke dalam sitoplasma, mereka bergerak dan membentuk satu struktur yang bersatu di dalamnya, yang terdiri daripada molekul dan masih-RNA dan t-RNA, yang dipanggil polysomes.

Ribosome diri mereka boleh dipisahkan oleh tindakan ion kalsium dan wujud dalam bentuk subunit berasingan. Proses yang sama berlaku terbalik dalam petak yang sitoplasma sel di mana proses terjemahan berlaku - memasang molekul protein selular. Sel yang aktif lebih intensif mengalir metabolisme di dalamnya, semakin ia mengandungi ribosom. Sebagai contoh, sel-sel sum-sum tulang, hepatosit dan vertebrata haiwan manusia dicirikan oleh sebilangan besar organel ini dalam sitoplasma.

Bagaimana gen dikodkan rRNA?

Berdasarkan perkara di atas, struktur, jenis dan fungsi gen rRNA bergantung kepada penganjur nucleolar. Mereka disusun lokus yang mengandungi gen pengekodan untuk RNA ribosom. O. Miller, menjalankan penyelidikan dalam sel-sel ovogenesis cicak, mekanisme fungsi yang ditubuhkan gen ini. Oleh kerana mereka telah disintesis salinan rRNA (yang dipanggil transkriptanty utama) mengandungi kira-kira 13h103 nukleotida dan mempunyai pekali pemendapan 45 S. Kemudian, litar ini dipegang proses masak berakhir tingkatan tiga molekul p-RNA pekali pemendapan 5.8 S, 28 S, dan 18 S.

Mekanisme pembentukan p-RNA

Berbalik kepada eksperimen Miller yang menyiasat sintesis RNA ribosom dan menunjukkan bahawa DNA menyajikan corak nucleolar (matriks) untuk pembentukan p-RNA - transkriptanta. Beliau juga mendapati bahawa jumlah enzim RNA molekul polymerase bergantung kepada bilangan asid ribosom tidak matang (pre-rRNA), yang terbentuk. Kemudian kematangan (pemprosesan), dan p-RNA molekul mula segera terikat dengan peptida, hasilnya adalah ribonucleoprotein - bahan ribosome bangunan.

Ciri-ciri asid ribosom dalam sel-sel eukariot

Mempunyai prinsip-prinsip umum dan struktur keseluruhan mekanisme fungsi ribosom prokariot dan organisma nuklear masih mempunyai tsitomolekulyarnye perbezaan. Untuk mencari mereka, penyelidik kajian menggunakan kaedah yang dipanggil analisis X-ray. Ia telah mendapati bahawa magnitud ribosom eukariot dan dengan itu p-RNA yang termasuk di dalamnya, dan pekali pemendapan yang lebih besar daripada 80 S. organel, kehilangan ion magnesium, boleh dipisahkan kepada dua subunit dengan petunjuk 60 S dan 40 S. terdiri zarah kecil satu molekul asid dan besar - tiga, iaitu sel-sel ternukleus mengandungi ribosom, yang terdiri daripada 4 polynucleotide asid helices berikut ciri-ciri: 28 s RNA - 5000 nukleotida, 18 s - 2000 5 s - 120 nukleotida, 5, .. 8 S - 160. bahagian mana rRNA disintesis dalam sel-sel eukariot - a peleraian nucleolus palsu dalam karyoplasm nukleus.

prokariot RNA ribosom

Tidak seperti p-RNA dalam sel-sel ternukleus, bakteria asid ribonucleic ribosom yang disalin pada bahagian yang dimampatkan bagi sitoplasma yang mengandungi DNA dan dipanggil nucleoid. Ia mengandungi gen rRNA. Perkiraan, ciri-ciri umum yang boleh diwakili oleh proses menulis semula maklumat dengan gen p-RNA dalam urutan DNA ribosom ribonucleic acid nukleotida melengkapi dengan peraturan kod genetik: nukleoitid adenina sepadan urasil, dan guanine - sitosin.

bakteria R-RNA mempunyai berat molekul yang lebih rendah dan dimensi lebih kecil daripada sel-sel ternukleus. Mereka pemendapan pekali S 70, dan dua subunit mempunyai petunjuk 50 S dan 30 S. zarah yang lebih kecil mengandungi satu molekul p-RNA, dan besar - dua.

Peranan asid ribonucleic semasa penterjemahan

Fungsi utama rRNA adalah untuk menyediakan satu proses biosintesis protein sel - LIVE. Ia hanya di hadapan ribosom mengandungi rRNA. Bersama-sama dalam kumpulan, mereka mengikat kepada molekul DNA bagi maklumat yang membentuk polisi. Kepadanya dari sitoplasma sel-sel pengangkutan molekul sesuai asid ribonucleic ribosom yang mengandungi asid amino, yang, sekali dalam polysomes dihubungkan oleh ikatan peptida untuk membentuk polimer - protein. Beliau adalah sel-sel bahan organik yang paling penting melaksanakan banyak fungsi penting: pembinaan, pengangkutan, tenaga, enzim, keselamatan dan isyarat.

Artikel ini mengkaji struktur ciri dan penerangan asid nukleik ribosom adalah sel-sel biopolimer organik tumbuh-tumbuhan, haiwan dan manusia.