Kde je syntetizována rRNA. Ribozomální ribonukleové kyseliny rRNA: charakteristika, struktura a popis

Molekulární biologie se zabývá studiem struktury a funkcí molekul organických látek, které tvoří živé buňky rostlin, zvířat a lidí. Zvláštní místo mezi nimi je přiděleno skupině sloučenin nazývaných nukleové (nukleární) kyseliny.

Existují dva typy: deoxyribonukleotid kyseliny (DNA) a ribonukleové kyseliny. Ta má několik modifikací: i-RNA, t-RNA a r-RNA, lišící se jejich funkcemi a lokalizací lokalizace v buňce. Tento článek je věnován studiu následujících otázek: kde je syntetizována rRNA v prokaryotických a eukaryotických buňkách, jaká je její struktura a význam.

Historické pozadí

První vědecká zmínka kyseliny ribozomální lze nalézt ve studiích R. Weinberg a S. Penman v 60-tých letech XX století, který je popsán na krátkou polynukleotidovou molekulu související s RNA, ale jinou strukturu a sedimentační koeficient přenosu informací a RNA prostorové. Nejčastěji, jejich molekuly se nacházejí ve složení jadérka, a buněčných organel - ribozomy, odpovědných za syntézu buněčné bílkoviny. Byly nazývány ribosomální (ribozomální ribonukleové kyseliny).

RNA charakteristika

ribonukleové kyseliny, jako DNA, je polymer, jehož monomery jsou nukleotidy 4 typy: adenin, guanin, uracil a cytidinu připojen fosfodiesterové vazby v dlouhých jednovláknových molekul, stočené do spirály, která má složitější nebo konformace. K dispozici jsou také dvouřetězcové ribozomální RNA vyskytující se v RNA viry a DNA duplikování funkci zachování a předávání dědičné znaky.

Tři typy kyseliny nalezené v buňce nejčastěji je: a matice, nebo informace, RNA doprava ribozomální RNA, ke které jsou připojeny, aminokyseliny, stejně jako kyselina ribozomální, který se nachází v nukleolu a cytoplasmy buňky.

Ribosomální RNA je přibližně 80% z celkového množství ribonukleových kyselin v buňce a 60% hmotnosti ribozomu, organoidu, který syntetizuje buněčný protein. Všechny výše uvedené druhy jsou syntetizovány (přepisovány) v určitých částech DNA, nazývané RNA geny. Během syntézy se podílejí molekuly zvláštního enzymu, RNA polymerázy. Místo v buňce, kde se syntetizuje rRNA, je jádro nacházející se v karyoplasmu jádra.

Nucleolus, jeho role v syntéze

V životě buňky nazývané buněčný cyklus se rozlišuje období mezi jejími děleními, mezifází. V tuto chvíli v buněčné jádro Husté buňky granulované struktury, nazvané nukleoly, jsou zřetelně vidět a jsou nepostradatelnou složkou rostlinných i živočišných buněk.

V molekulární biologii bylo zjištěno, že nukleoly jsou ty organely, kde je syntetizována rRNA. Další studie cytologů vedly k objevení úseků buněčné DNA, ve kterých byly objeveny geny zodpovědné za strukturu a syntézu ribozomálních kyselin. Oni byli nazýváni organizátorem nucleolus.

Organizátor Nucleolus

Až 60-tých let XX století v biologii bylo mínění, že se jadérko organizátor, který se nachází na místě sekundární zúžení 13, 14, 15, 21 a 22 párů chromozomů, má formu jednoho místa. Výzkumní pracovníci se podílejí na studii poškození chromozomů, zvané aberace, bylo zjištěno, že časová prodleva chromosomu v místě sekundárního zúžení je vytvořeno jadérka na každé z jeho částí.

Můžeme tedy uvést následující: nukleární organizátor sestává z jednoho, ale z několika lokusů (genů), které jsou odpovědné za tvorbu jádra. V tom je syntetizován rRNA ribozomálních ribonukleových kyselin, čímž se tvoří podjednotky proteinových syntézních organel buněčných ribosomů.

Co jsou ribozomy?

Jak již bylo zmíněno výše, všechny tři hlavní typy RNA existují v buňce, kde jsou syntetizovány v určitých oblastech - DNA genů. Ribosomální RNA vzniklé v důsledku transkripčních forem tvoří komplexy proteinů - ribonukleoproteinů, z nichž tvoří součásti budoucích organelů tzv. Podjednotky. Prostřednictvím pórů v jaderné membráně procházejí do cytoplazmy a vytvářejí společné struktury, včetně molekul i-RNA a t-RNA, nazývaných polysomy.

Ribosomy samotné mohou být odděleny působením iontů vápníku a mohou existovat odděleně jako podjednotky. Reverzní proces se objevuje v oddělení buněčné cytoplasmy, kde probíhají procesy tlumení - shromáždění molekul buněčných proteinů. Čím je buňka aktivnější, tím intenzivnější je její metabolismus, tím více ribozomů, které obsahuje. Například buňky červené dřeně, hepatocyty obratlovců a lidé jsou charakterizovány velkým počtem těchto organel v cytoplazmě.

Jak jsou zakódovány geny r-RNA?

Vycházeje z výše uvedeného, ​​struktura, typy a funkce genů rRNA závisí na nukleolárních organizátorech. Obsahují lokusy obsahující geny kódující ribozomální RNA. O. Miller, provádí výzkum v ovogenesis čolků buňkách, mechanismus založena fungování těchto genů. Vzhledem k tomu, že byly syntetizovány kopií rRNA (tzv primární transkriptanty), obsahující asi 13h103 nukleotidů a mající koeficient sedimentační 45 S. Potom tento okruh se udržuje v procesu zrání koncový tvar tří molekul p-RNA sedimentační koeficienty 5,8 S, 28 S, a 18 S.P.

Mechanismus tvorby r-RNA

Vrátíme-li se Miller experimentů, které zkoumaly syntézu ribozomální RNA a ukázaly, že DNA slouží Nukleolární vzor (matrice) pro tvorbu p-RNA - transkriptanta. Také zjistili, že množství polymerázové molekul enzymu RNA závislá na počtu nezralých ribozomální kyselin (pre-rRNA), které jsou vytvořeny. Pak zrání (zpracování) a p-RNA molekuly začínají bezprostředně váže na peptidy, výsledkem je ribonukleoproteinového - stavební materiál ribozomu.

Vlastnosti ribozomálních kyselin eukaryotických buněk

S obecnými principy struktury a obecných funkčních mechanismů mají ribozomy prokaryotických a jaderných organismů stále cytomolekulární rozdíly. Aby je zjistili, vědci použili metodu výzkumu nazvanou rentgenová difrakční analýza. Bylo zjištěno, že velikost eukaryotického ribosomu a tím i p-RNA, jsou v něm zahrnuty, a větší koeficient sedimentace 80 S. organely, ztrácí hořečnaté ionty, mohou být rozděleny na dvě podjednotky s indikátory 60 S a 40 S. zahrnuje malé částice jedna molekula kyseliny a velké - tři, to znamená buňky s jádry obsahují ribozómy, skládající se z 4 polynukleotidové šroubovic kyseliny má následující charakteristiky: 28 s RNA - 5 tisíc nukleotidů, 18 s - 2 tisíce 5 s - 120 nukleotidů, 5, .. 8 S - 160. Místo, kde je rRNA syntetizována v eukaryotických buňkách, je jádro, false v karyoplasm jádře.

Ribosomální prokaryotická RNA

Na rozdíl od p-RNA v rámci jaderných buněk, bakteriální ribozomální ribonukleové kyseliny jsou přepsány na komprimované část cytoplazmy DNA obsahující a nazývá nucleoid. Obsahuje rRNA geny. Uspořádání, je obecná charakteristika, která může být reprezentována informační přepisování procesu s p-RNA genů v DNA sekvence ribozomální ribonukleové kyseliny nukleotidové komplementarity s pravidly genetického kódu: adenin nukleoitid odpovídá uracil a guanin - cytosin.

Bakterie P-RNA mají menší molekulovou hmotnost a menší rozměry než jaderné buňky. Jejich sedimentační koeficient je 70 S a dvě podjednotky mají skóre 50 S a 30 S. Menší částice obsahuje jednu molekulu p-RNA a větší obsahuje dvě.

Úloha ribonukleové kyseliny při překladu

Hlavním úkolem p-RNA je zajistit proces biosyntézy buněčného proteinu-translace. Provádí se pouze v přítomnosti ribosomů obsahujících p-RNA. Sjednocené ve skupinách jsou spojeny s molekulou DNA, tvořící polysom. Od ní buněčné cytoplazmy vhodné dopravní molekula ribozomální ribonukleové kyseliny nesoucí aminokyselin, které, jakmile se v polysomy spojených peptidovými vazbami za vzniku polymeru, - protein. Jedná se o nejdůležitější organickou složku buňky, která plní mnoho důležitých funkcí: konstrukce, transport, energie, enzymatické, ochranné a signální.

V tomto článku byly zváženy vlastnosti, struktura a popis ribozomálních nukleových kyselin, které jsou organickými biopolymery rostlinných, živočišných a lidských buněk.