De ribosomer de er de mest utbredte celleorganellene og er involvert i proteinsyntese. De er ikke omgitt av en membran og består av to typer underenheter: en stor og en liten, som hovedregel er den store underenheten nesten dobbelt så liten..
Den prokaryote linjen har 70S ribosomer sammensatt av en stor 50S og en liten 30S underenhet. Likeledes består ribosomer av den eukaryote avstamningen av en stor 60S-underenhet og en liten 40S-underenhet..
Ribosomet er analogt med en fabrikk i bevegelse, i stand til å lese messenger RNA, oversette det til aminosyrer og knytte dem sammen ved peptidbindinger.
Ribosomer tilsvarer nesten 10% av de totale proteinene til en bakterie og mer enn 80% av mengden totalt RNA. Når det gjelder eukaryoter, er de ikke så rikelig sammenlignet med andre proteiner, men antallet er høyere.
I 1950 visualiserte forskeren George Palade ribosomer for første gang, og denne oppdagelsen ble tildelt Nobelprisen i fysiologi eller medisin..
Artikkelindeks
Ribosomer er essensielle komponenter i alle celler og er relatert til proteinsyntese. De er veldig små, så de kan bare sees under lyset av et elektronmikroskop..
Ribosomer finnes fritt i cellens cytoplasma, forankret til det grove endoplasmatiske retikulumet - ribosomer gir det det "rynkete" utseendet - og i noen organeller, som mitokondrier og kloroplaster.
Membranbundne ribosomer er ansvarlige for syntesen av proteiner som vil bli satt inn i plasmamembranen eller vil bli sendt til utsiden av cellen..
Gratis ribosomer, som ikke er festet til noen struktur i cytoplasmaet, syntetiserer proteiner hvis mål er inne i cellen. Til slutt syntetiserer mitokondrielle ribosomer proteiner for mitokondriebruk.
På samme måte kan flere ribosomer bli sammen og danne "polyribosomer", og danne en kjede koblet til et messenger RNA, syntetisere det samme proteinet flere ganger og samtidig.
De består alle av to underenheter: den ene kalles stor eller større og den andre liten eller mindre..
Noen forfattere anser ribosomer som ikke-membranøse organeller, siden de mangler disse lipidstrukturene, selv om andre forskere ikke anser dem som organeller selv..
Ribosomer er små cellulære strukturer (fra 29 til 32 nm, avhengig av gruppen av organismer), avrundede og tette, sammensatt av ribosomalt RNA og proteinmolekyler, som er assosiert med hverandre..
De mest studerte ribosomene er eubakterier, archaea og eukaryoter. I den første avstamningen er ribosomene enklere og mindre. Eukaryote ribosomer er i mellomtiden mer komplekse og større. I archaea er ribosomer mer lik begge gruppene i visse henseender.
Vertebrat og angiosperm ribosomer (blomstrende planter) er spesielt komplekse.
Hver ribosomal underenhet består hovedsakelig av ribosomalt RNA og et bredt utvalg av proteiner. Den store underenheten kan bestå av små RNA-molekyler i tillegg til ribosomalt RNA.
Proteiner er koblet til ribosomalt RNA i spesifikke regioner, etter en ordre. Innen ribosomer kan flere aktive steder differensieres, for eksempel katalytiske soner.
Ribosomalt RNA er av avgjørende betydning for cellen, og dette kan sees i dens sekvens, som har vært praktisk talt uendret under evolusjonen, noe som gjenspeiler det høye selektive trykket mot enhver endring..
Ribosomer er ansvarlige for å formidle proteinsynteseprosessen i cellene til alle organismer, og er et universelt biologisk maskineri.
Ribosomer - sammen med overførings-RNA og messenger-RNA - klarer å dekode DNA-meldingen og tolke den til en aminosyresekvens som vil danne alle proteinene i en organisme, i en prosess som kalles oversettelse.
I lys av biologien refererer ordet oversettelse til endring av "språk" fra nukleotidtripletter til aminosyrer.
Disse strukturene er den sentrale delen av translasjon, hvor de fleste av reaksjonene oppstår, slik som dannelsen av peptidbindinger og frigjøringen av det nye proteinet..
Prosessen med proteindannelse begynner med foreningen mellom et messenger RNA og et ribosom. Budbringeren reiser gjennom denne strukturen i en bestemt ende kalt "chain initiator codon".
Når messenger-RNA passerer gjennom ribosomet, dannes et proteinmolekyl, fordi ribosomet er i stand til å tolke meldingen kodet i messenger.
Denne meldingen er kodet i nukleotidtripletter, hvor hver tre baser indikerer en bestemt aminosyre. For eksempel, hvis messenger-RNA bærer sekvensen: AUG AUU CUU UUG GCU, vil peptidet som dannes bestå av aminosyrene: metionin, isoleucin, leucin, leucin og alanin.
Dette eksemplet viser "degenerasjon" av den genetiske koden, siden mer enn ett kodon - i dette tilfellet CUU og UUG - koder for samme type aminosyre. Når ribosomet oppdager en stoppkodon i messenger RNA, slutter oversettelsen.
Ribosomet har et A-sted og et P.-sted. P-stedet holder peptidyl-tRNA og aminoacyl-tRNA kommer inn i A-stedet..
Overførings-RNA er ansvarlige for transport av aminosyrer til ribosomet og har sekvensen komplementær til tripletten. Det er et overførings-RNA for hver av de 20 aminosyrene som utgjør proteiner.
Prosessen begynner med aktivering av hver aminosyre med binding av ATP i et adenosinmonofosfatkompleks, og frigjør høyenergifosfater..
Det forrige trinnet resulterer i en aminosyre med overflødig energi, og foreningen skjer med sitt respektive overførings-RNA for å danne et aminosyre-tRNA-kompleks. Her forekommer frigjøring av adenosinmonofosfat.
I ribosomet møter overførings-RNA messenger-RNA. På dette stadiet hybridiserer sekvensen for overførings- eller antikodon-RNA med kodonet eller tripletten til messenger-RNA. Dette fører til justering av aminosyren med den rette sekvensen..
Enzymet peptidyltransferase er ansvarlig for å katalysere dannelsen av peptidbindinger som forbinder aminosyrer. Denne prosessen forbruker store mengder energi, da det krever dannelse av fire høyenergibindinger for hver aminosyre som er festet til kjeden..
Reaksjonen fjerner et hydroksylradikal ved aminosyrens COOH-ende og fjerner et hydrogen ved NH-endento av den andre aminosyren. De reaktive regionene til de to aminosyrene blir sammen og skaper peptidbindingen.
Ettersom proteinsyntese er en viktig hendelse for bakterier, retter visse antibiotika seg mot ribosomer og forskjellige stadier av oversettelsesprosessen.
For eksempel binder streptomycin seg til den lille underenheten for å forstyrre oversettelsesprosessen, forårsaker feil i avlesningen av messenger RNA..
Andre antibiotika, som neomyciner og gentamiciner, kan også forårsake oversettelsesfeil, koblet til den lille underenheten..
Bakterier, som E coli, ha mer enn 15 000 ribosomer (i proporsjoner tilsvarer dette nesten en fjerdedel av tørrvekten til bakteriecellen).
Ribosomer i bakterier har en diameter på ca. 18 nm og består av 65% ribosomalt RNA og bare 35% proteiner i forskjellige størrelser, mellom 6000 og 75.000 kDa.
Den store underenheten kalles 50S og den lille 30S, som sammen danner en 70S-struktur med en molekylvekt på 2,5 × 106 kDa.
30S-underenheten er langstrakt i form og ikke symmetrisk, mens 50S er tykkere og kortere..
Den lille underenheten til E coli Den består av 16S ribosomale RNA (1542 baser) og 21 proteiner, og i den store underenheten er 23S ribosomale RNA (2904 baser), 5S (1542 baser) og 31 proteiner. Proteinene som komponerer dem er basiske, og antallet varierer i henhold til strukturen.
Ribosomale RNA-molekyler, sammen med proteiner, er gruppert sammen i en sekundær struktur på samme måte som andre typer RNA.
Ribosomer i eukaryoter (80S) er større, med et høyere innhold av RNA og proteiner. RNA er lengre og kalles 18S og 28S. Som i prokaryoter domineres sammensetningen av ribosomer av ribosomalt RNA.
I disse organismer har ribosomet en molekylvekt på 4,2 × 106 kDa og brytes ned i 40S og 60S underenhet.
40S-underenheten inneholder et enkelt RNA-molekyl, 18S (1874 baser) og ca. 33 proteiner. Tilsvarende inneholder 60S-underenheten RNA 28S (4718 baser), 5.8S (160 baser) og 5S (120 baser). I tillegg består den av basiske proteiner og sure proteiner..
Archaea er en gruppe mikroskopiske organismer som minner om bakterier, men avviker i så mange egenskaper at de utgjør et eget domene. De lever i forskjellige miljøer og er i stand til å kolonisere ekstreme miljøer.
Typer ribosomer som finnes i archaea ligner ribosomene til eukaryote organismer, selv om de også har visse egenskaper ved bakterielle ribosomer..
Den har tre typer ribosomale RNA-molekyler: 16S, 23S og 5S, koblet til 50 eller 70 proteiner, avhengig av studiet. Når det gjelder størrelse, er archaea ribosomer nærmere bakterielle (70S med to underenheter 30S og 50S), men når det gjelder deres primære struktur, er de nærmere eukaryoter..
Ettersom arkaer har en tendens til å bo i miljøer med høye temperaturer og høye saltkonsentrasjoner, er ribosomene deres veldig motstandsdyktige.
S eller Svedbergs, refererer til partikkelens sedimenteringskoeffisient. Den uttrykker forholdet mellom den konstante hastigheten på sedimentering og den anvendte akselerasjonen. Dette tiltaket har dimensjoner av tid.
Merk at Svedbergs ikke er additiv, siden de tar hensyn til massen og formen på partikkelen. Av denne grunn tilfører ribosomet som består av 50S og 30S underenheter ikke bakterier i 80S, og på samme måte danner ikke 40S og 60S underenhetene et 90S ribosom..
Alt mobilmaskineriet som er nødvendig for syntese av ribosomer, finnes i nucleolus, et tett område av kjernen som ikke er omgitt av membranstrukturer..
Nukleolus er en variabel struktur avhengig av celletype: den er stor og iøynefallende i celler med høye proteinkrav, og det er et nesten umerkelig område i celler som syntetiserer lite protein..
Behandlingen av ribosomalt RNA skjer i dette området, hvor det kobles sammen med ribosomale proteiner og gir opphav til granulære kondensasjonsprodukter, som er de umodne underenhetene som danner funksjonelle ribosomer..
Underenhetene transporteres ut av kjernen - gjennom kjerneporene - til cytoplasmaet, hvor de samles til modne ribosomer som kan begynne proteinsyntese..
Hos mennesker finnes gener som koder for ribosomale RNAer på fem spesifikke kromosompar: 13, 14, 15, 21 og 22. Siden celler krever et stort antall ribosomer, blir generene gjentatt flere ganger på disse kromosomene..
Nucleolus-gener koder for 5.8S, 18S og 28S ribosomale RNA og transkriberes av RNA-polymerase til et 45S forløper-transkripsjon. 5S ribosomalt RNA syntetiseres ikke i nucleolus.
Moderne ribosomer må ha dukket opp i tiden til LUCA, den siste universelle felles stamfar. siste universelle felles forfedre), sannsynligvis i den hypotetiske verden av RNA. Det foreslås at overførings-RNA var grunnleggende for utviklingen av ribosomer.
Denne strukturen kan oppstå som et kompleks med selvrepliserende funksjoner som senere tilegnet seg funksjoner for syntesen av aminosyrer. En av de mest fremragende egenskapene til RNA er dens evne til å katalysere sin egen replikasjon.
Ingen har kommentert denne artikkelen ennå.