RNA Ribosomal איך זה מסונתז, סוגים ומבנה, פונקציות

ה RNA ריבוזומליתאו ריבוזומלי, בביולוגיה הסלולרית, הוא המרכיב המבני החשוב ביותר של הריבוזומים. לכן, יש להם תפקיד חיוני בסינתזה של חלבונים הוא בשפע ביותר ביחס סוגים עיקריים אחרים של RNA: שליח והעברה.

סינתזה של חלבונים הוא אירוע מכריע בכל אורגניזמים החיים. בעבר, הוא האמין כי RNA ריבוזומלי לא להשתתף באופן פעיל בתופעה זו, וכי זה רק מילא תפקיד מבני. כיום, יש ראיות כי RNA יש פונקציות קטליטי הוא הזרז האמיתי של סינתזת החלבון.

ב- eukaryotes, הגנים המוליכים לסוג זה של RNA מאורגנים באזור של הגרעין הנקרא הגרעין. סוגים של רנ"א מסווגים בדרך כלל בהתאם להתנהגות שלהם משקעים, ולכן הם מלווה במכתב S של "יחידות Svedberg"..

אינדקס

• 1 סוגים
  • 1.1 יחידות סוודברג
  • 1.2 פרוקריוטים
  • 1.3 אוקריוטים
• 2 איך זה מסונתז?
  • 2.1 מיקום הגנים
  • 2.2 תחילת שעתוק
  • 2.3 הארכה וסיום של תמלול
  • 2.4 שינויים לאחר תעתיק
• 3 מבנה
• 4 פונקציות
• 5 תחולת
• 6 אבולוציה
• 7 הפניות

סוגים

אחד ההבדלים הבולטים ביותר בין השושלת האיקריוטית לבין השושלת הפרוקריוטית הוא ההרכב במונחים של הרנ"א הריבוזומלי המהווה את הריבוזומים שלהם. לפרוקריוטים יש ריבוזומים קטנים יותר, ואילו הריבוזומים באוקריוטים גדולים יותר.

הריבוזומים מחולקים למקטעים גדולים וקטנים. אחד קטן מכיל מולקולה אחת של רנ"א Ribosomal, בעוד גדול מכיל מולקולה גדולה יותר ושניים, במקרה של eukaryotes.

הקטן RIBOSOMAL RNA בחיידקים יכול להיות בין 1500 ל 3000 נוקלאוטידים. בבני אדם, RNA ריבוזומלי מגיע אורכים ארוכים יותר, בין 1800 ל 5000 נוקליאוטידים.

הריבוזומים הם הגופים הפיזיים שבהם מתרחשת סינתזת החלבון. הם מורכבים כ 60% RNA ריבוזומלי. השאר הם חלבונים.

יחידות סוודברג

מבחינה היסטורית, RNA ריבוזומלית מזוהה על ידי מקדם שקיעה של חלקיקים תלויים centrifuged בתנאים סטנדרטיים, אשר מסומן על ידי האות S של "יחידות Svedberg"..

אחד המאפיינים המעניינים של יחידה זו היא כי זה לא תוסף, כלומר, 10S פלוס 10S הם לא 20S. מסיבה זו יש בלבול הקשור לגודל הסופי של הריבוזומים.

פרוקריוטים

ב חיידקים, ארכאה, מיטוכונדריה ו chloroplasts, יחידה קטנה של הריבוזום מכיל 16S ribosomal RNA. בעוד יחידת משנה גדולה מכילה שני מינים של RNA ריבוזומלי: 5S ו 23S.

אוקריוטים

אאוקריוטים, ומצד שני, ה- RNA ריבוזומלי 18S נמצא למקטע קטן למקטע גדול, 60S, מכיל שלושה סוגים של רנ"א ריבוזומלי: 5S, 5.8S ו 28S. בשושלת זו, ריבוזומים הם בדרך כלל גדולים, מורכבים ורבים מאשר פרוקריוטים.

איך זה מסונתז?

מיקום הגנים

RNA Ribosomal הוא המרכיב המרכזי של הריבוזומים, ולכן הסינתזה שלה הוא אירוע הכרחי בתא. הסינתזה מתרחשת בגרעין, אזור בתוך הגרעין שאינו קשור בקרום ביולוגי.

המכונות אחראיות להרכבת יחידות הריבוזומים בנוכחות חלבונים מסוימים.

גנים RNAosomal RNA מאורגנים בדרכים שונות בהתאם השושלת. נזכיר כי הגן הוא קטע של DNA כי קודי פנוטיפ.

במקרה של חיידקים, גנים של 16S, 23S ו 5S ריבוזום RNAs מאורגנים ו transcribed יחד באופרה. ארגון זה של "גנים יחדיו" נפוץ מאוד בגנים של פרוקריוטים.

לעומת זאת, אורגניזמים, אורגניזמים מורכבים יותר עם גרעין המופרדים על ידי קרום, מאורגנים במקביל. בנו, בני האדם, הגנים כי קוד עבור RNA ריבוזומלי מאורגן לתוך חמש "קבוצות" הממוקם על הכרומוזומים 13, 14, 15, 21 ו 22. אזורים אלה נקראים NOR.

התחלה של שעתוק

בתא, RNA פולימראז הוא אנזים אחראי על הוספת נוקליאוטידים על קווצות של רנ"א. הם יוצרים מולקולה של אלה ממולקולת דנ"א. תהליך זה של יצירת רנ"א בעקבות DNA כמו מזג ידוע תעתיק. ישנם מספר סוגים של פולימרים RNA.

ככלל, תעתיק RNA ריבוזומלי מבוצע על ידי RNA פולימראז I, למעט RNA ריבוזומלי 5S, התעתיק מתבצע על ידי RNA פולימראז III. 5S יש גם את המוזרות כי הוא עבד מחוץ לגרעין.

היזמים של סינתזת רנ"א מורכבים משני אלמנטים עשירים ברצף GC ואזור מרכזי, כאן מתחיל את התעתיק.

בבני אדם, גורמי ההעתקה הדרושים לתהליך מצטרפים לאזור המרכזי ומעורבים במכלול הטרום-חניכה, המורכב מתיבת ה- TATA וגורמים הקשורים ל- TBP.

לאחר כל הגורמים יחד, RNA פולימראז אני, יחד עם גורמים שעתוק אחרים, נקשר לאזור המרכזי של היזם כדי ליצור את מורכבות ההתחלה.

הארכה וסיום של שעתוק

לאחר מכן, השלב השני של תהליך שעתוק מתרחשת: התארכות. כאן תעתיק עצמו מתרחשת כרוכה נוכחותם של חלבונים קטליטיים אחרים, כגון topoisomerase.

ב eukaryotes, יחידות תעתיק של הגנים הריבוזומלי יש רצף דנ"א בסוף 3 'עם רצף המכונה תיבת Sal, אשר מציין את סוף שעתוק.

לאחר שעתוק של RNAs ribosomal הורה בצוואר מתרחשת, ביוגנזה של הריבוזומים מתרחש הגרעין. תמלילי גנים ריבוזומליים מתבגרים וקשורים בחלבונים ליצירת יחידות ריבוזומליות.

לפני סיום, את התהוות של סדרה של "riboproteins" מתרחשת. כמו RNAs שליח, התהליך של שחבור מכוונת על ידי ribonucleoproteins גרעיני קטן או snRNPs, על ראשי התיבות שלה באנגלית.

ה שחבור זה תהליך שבו introns (שאינם קידוד רצפים) נמחקים כי הם בדרך כלל "להפריע" אקסונים (רצפים כי לעשות קוד עבור הגן המדובר).

התהליך מוביל 20S מתווכים המכילים 18S ו 32S rRNA, אשר מכילים את 5,8S ו 28S rRNA.

שינויים פוסט-תעתיק

לאחר RNAs ribosomal שמקורם, הם עוברים שינויים נוספים. אלה כרוכות מתילציות (תוספת של קבוצת מתיל) של כ -100 נוקליאוטידים לריבוזום בקבוצת ה- 2-OH של הריבוזום. בנוסף, האיזומריזציה של יותר מ -100 אורידינים לצורת פסאודו-אורידין מתרחשת.

מבנה

כמו DNA, RNA מורכב בסיס חנקני קשורה קשר קוולנטי לשדרה פוספט.

ארבעת הבסיסים החנקניים המרכיבים אותם הם אדנין, ציטוזין, אורציל וגואנין. עם זאת, בניגוד לדנ"א, RNA אינו מולקולה כפולה, אלא להקה פשוטה.

כמו העברת RNA, RNA ריבוזומלית מאופיינת על ידי מבנה משני מורכב למדי, עם אזורים מחייבים ספציפיים לזהות RNA שליח ולהעביר RNAs..

פונקציות

הפונקציה העיקרית של RNA ריבוזומלית היא לספק מבנה פיזי המאפשר לקחת RNA שליח ולפענח אותו חומצות אמינו, כדי ליצור חלבונים.

חלבונים הם biomolecules עם מגוון רחב של פונקציות - מן התחבורה חמצן, כגון המוגלובין, לתפקודים תומכים.

תחולת

RNA ריבוזומלי משמש בהרחבה, הן בתחום הביולוגיה המולקולרית והאבולוציה והן ברפואה.

אם רוצים לדעת את היחסים הפילוגנטיים יותר בין שתי קבוצות של אורגניזמים - כלומר, כיצד האורגניזמים מתייחסים זה לזה, במונחים של קרבה - גנים של רינ"א ריבוזומליים משמשים בדרך כלל כתוויות..

הם מאוד שימושיים כמו סמנים מולקולריים הודות לשיעורים האבולוציוניים הנמוכים שלהם (סוג זה של רצפים ידועים כמו "רצפים משומרים").

למעשה, אחד reructions פילוגנטי המפורסם ביותר בתחום הביולוגיה בוצע על ידי קרל Woese ומשתפי פעולה באמצעות רצפים 16S RIBosomal RNA. תוצאות מחקר זה אפשרה את חלוקת האורגניזמים החיים לשלושה תחומים: ארכאה, חיידקים ואוקריוטים..

מצד שני, RNA ריבוזומלי הוא בדרך כלל היעד של אנטיביוטיקה רבים המשמשים בתחום הרפואה כדי לרפא מגוון רחב של מחלות. זה הגיוני להניח כי על ידי תקיפת מערכת ייצור החלבון של חיידק, זה יושפע מיד.

אבולוציה

ההערכה היא כי הריבוזומים, כפי שאנו מכירים אותם היום, החלו את היווצרותם בזמנים רחוקים מאוד, קרוב להיווצרות של לוקה (לפי ראשי התיבות שלה אנגלית האחרונה האוניברסלית משותפת אב קדמון או אב קדמון משותף אוניברסלי אחרון).

למעשה, אחת ההשערות בדבר מוצאם של חיים עולה כי חיים שמקורה מולקולת רנ"א - שכן יש הצורך להיות נחשב לאחד המולקולות המבשרות של יכולות חי autocatalytic.

החוקרים מציעים כי מבשרי הריבוזומים הנוכחיים לא היו סלקטיביים עם חומצות האמינו, וקיבלו את שני האיזומרים l ו- d. כיום, ידוע כי חלבונים נוצרים באופן בלעדי על ידי חומצות אמינו.

כמו כן, RNA ריבוזומלי יש את היכולת לזרז את התגובה של transferase peptidyl תכונה זו משמשת מאגר של נוקלאוטידים, בשילוב עם יכולות קטליטי שלהם, להפוך אותו מרכיב מרכזי בהתפתחות הצורות הראשונות על פני האדמה.

הפניות

1. ברג JM, טימוצקו JL, Stryer L. (2002). ביוכימיה מהדורה 5. ניו יורק: פרימן. סעיף 29.3, ריבוזום הוא חלקיק Ribonucleoprotein (70S) עשוי קטן (30S) ו גדול (50S) משנה. זמין ב: ncbi.nlm.nih.gov
2. קרטיס, ח ', ושנק, א' (2006). הזמנה לביולוגיה. אד פנמריקנה מדיקל.
3. Fox, G. E. (2010). מקור ואבולוציה של הריבוזום. פרספקטיבות הקרה ספרינג הארבור בביולוגיה, 2(9), a003483.
4. Hall, J. E. (2015). גויטון הול הספר של פיזיולוגיה רפואית הספר האלקטרוני. Elsevier מדעי הבריאות.
5. Lewin, B. (1993). גנים כרך 1. רוברט.
6. Lodish, H. (2005). ביולוגיה תאית ומולקולרית. אד פנמריקנה מדיקל.
7. Ramakrishnan, V. (2002). מבנה הריבוזום ומנגנון התרגום. תא, 108(4), 557-572.
8. Tortora, G. J., Funke, B. R., & Case, C. L. (2007). מבוא למיקרוביולוגיה. אד פנמריקנה מדיקל.
9. וילסון, ד 'נ', & קייט, ג 'יי ד' (2012). מבנה ותפקוד הריבוזום האיקריוטי. פרספקטיבות הקרה ספרינג הארבור בביולוגיה, 4(5), a011536.