Рибосомска РНК како се синтетише, типови и структура, функције

Тхе Рибосомал РНАили рибосомал, у ћелијској биологији, је најважнија структурна компонента рибосома. Због тога, они имају незамјењиву улогу у синтези протеина и најзаступљенији су у односу на остале главне типове РНК: гласник и трансфер.

Синтеза протеина је кључни догађај у свим живим организмима. Раније се сматрало да рибосомална РНК није активно учествовала у овој појави и да је имала само структуралну улогу. Данас постоје докази да РНК има каталитичке функције и да је прави катализатор синтезе протеина.

Код еукариота, гени који доводе до овог типа РНК су организовани у региону језгра који се назива нуклеолус. Типови РНК се обично класификују у зависности од њиховог понашања у седиментацији, због чега су праћени словом С "Сведбергових јединица"..

Индек

• 1 Типови
  • 1.1 Јединице Сведберга
  • 1.2 Прокариотес
  • 1.3 Еукариоти
• 2 Како се синтетише?
  • 2.1 Положај гена
  • 2.2 Почетак транскрипције
  • 2.3. Продужење и крај транскрипције
  • 2.4 Пост-транскрипцијске модификације
• 3 Структура
• 4 Функције
• 5 Примјењивост
• 6 Еволутион
• 7 Референце

Типови

Једна од најупечатљивијих разлика између еукариотских и прокариотских линија је композиција у смислу рибосомске РНК која чини њихове рибозоме. Прокариоти имају мање рибозоме, док су рибозоми код еукариота већи.

Рибосоми се деле на велике и мале подјединице. Мали садржи један молекул рибозомалне РНК, док већи садржи већи молекул и два мања, у случају еукариота.

Најмања рибосомска РНК у бактеријама може имати од 1500 до 3000 нуклеотида. Код људи, рибосомска РНК достиже дужу дужину, између 1800 и 5000 нуклеотида.

Рибозоми су физички субјекти у којима долази до синтезе протеина. Састоје се од приближно 60% рибосомске РНК. Остало су протеини.

Сведберг унитс

Историјски, рибосомска РНК је идентификована коефицијентом седиментације суспендованих честица центрифугираних под стандардним условима, који је означен словом С "Сведбергових јединица"..

Једна од интересантних особина ове јединице је да она није адитивна, тј. 10С плус 10С нису 20С. Из тог разлога постоји одређена конфузија у вези са коначном величином рибосома.

Прокариотес

Код бактерија, археа, митохондрија и хлоропласта мала јединица рибосома садржи 16С рибосомалну РНК. Док велика подјединица садржи две врсте рибосомске РНК: 5С и 23С.

Еукариоти

Еукариоти, с друге стране, 18С рибосомална РНК се налази у малој подјединици, а велика подјединица, 60С, садржи три типа рибосомске РНК: 5С, 5.8С и 28С. У овој лози, рибозоми су обично већи, сложенији и обилнији него у прокариотима.

Како се синтетише?

Локација гена

Рибосомска РНК је централна компонента рибозома, тако да је њена синтеза неопходан догађај у ћелији. Синтеза се одвија у нуклеолусу, региону унутар језгра који није ограничен биолошком мембраном.

Машина је одговорна за састављање јединица рибосома у присуству одређених протеина.

Гени рибосомске РНК су организовани на различите начине у зависности од лозе. Подсетите се да је ген сегмент ДНК који кодира фенотип.

У случају бактерија, гени за рибозомалне РНА 16С, 23С и 5С су организовани и транскрибовани заједно у оперон. Ова организација "гена заједно" је врло честа у генима прокариота.

Насупрот томе, еукариоти, сложенији организми са језгром ограниченим мембраном, организовани су у тандему. Код нас, људи, гени који кодирају за рибозомалну РНК су организовани у пет "група" које се налазе на хромозомима 13, 14, 15, 21 и 22. Ови региони се називају НОР..

Почетак транскрипције

У ћелији, РНК полимераза је ензим одговоран за додавање нуклеотида у влакна РНК. Они формирају молекул ових молекула из ДНК. Овај процес формирања РНК пратећи ДНК како је каљен познат је као транскрипција. Постоји неколико типова РНА полимераза.

Генерално, транскрипција рибосомалних РНК се изводи помоћу РНА полимеразе И, са изузетком 5С рибосомалне РНК, чија транскрипција се изводи помоћу РНА полимеразе ИИИ. 5С такође има особитост да се транскрибује из нуклеолуса.

Промотори синтезе РНК састоје се од два елемента богата ГЦ секвенцама и централног региона, овде почиње транскрипција.

Код људи, фактори транскрипције неопходни за процес придружују се централном региону и доводе до комплекса пре иницијације, који се састоји од ТАТА кутије и фактора повезаних са ТБП.

Када су сви фактори заједно, РНА полимераза И, заједно са другим транскрипционим факторима, везује се за централни регион промотора да формира иницијацијски комплекс.

Продужење и крај транскрипције

Након тога долази до другог корака у процесу транскрипције: елонгација. Овде се јавља транскрипција и укључује присуство других каталитичких протеина, као што је топоизомераза.

Код еукариота, транскрипционе јединице рибосомских гена имају ДНК секвенцу на 3 'крају са секвенцом која је позната као Сал кутија, која означава крај транскрипције..

Након што се у тандему догоди транскрипција рибосомских РНК, у нуклеолусу се одвија биогенеза рибосома. Транскрипти рибозомалних гена сазревају се и повезују са протеинима у облику рибозомалних јединица.

Пре завршетка настаје серија "рибопротеина". Као у РНК гласника, процес спајање је усмјерен малим нуклеоларним рибонуклеопротеинима или снРНП, због акронима на енглеском језику.

Тхе спајање то је процес у којем се бришу интрони (некодирајуће секвенце) који обично "прекидају" егзоне (секвенце које чине код за дотични ген).

Процес доводи до 20С посредника који садрже 18С и 32С рРНА, који садрже 5,8С и 28С рРНА.

Пост-транскрипцијске модификације

Након што настану рибосомске РНК, оне се подвргавају додатним модификацијама. Оне укључују метилације (додавање метил групе) од око 100 нуклеотида по рибозому у 2'-ОХ групи рибозома. Поред тога, долази до изомеризације више од 100 уридина у псеудо-уридински облик.

Структура

Као и ДНК, РНК се састоји од азотне базе везане ковалентном везом за фосфатну основу.

Четири азотне базе које их формирају су аденин, цитозин, урацил и гванин. Међутим, за разлику од ДНК, РНК није молекула двоструког опсега, већ једноставна група.

Као и преносна РНК, рибосомска РНК се карактерише прилично комплексном секундарном структуром, са специфичним везним регионима који препознају РНК и трансфер РНК..

Функције

Главна функција рибосомалне РНК је да обезбеди физичку структуру која омогућава да се преузме РНА и декодира у аминокиселине, да формира протеине.

Протеини су биомолекули са широким спектром функција - од транспорта кисеоника, као што је хемоглобин, до потпорних функција.

Примјењивост

Рибосомска РНК се користи у великој мери, како у области молекуларне биологије и еволуције, тако иу медицини.

Ако неко жели да сазна филогенетске односе више проблема између две групе организама - то јест, како се организми међусобно односе, у смислу сродства - гени рибосомалне РНК се обично користе као ознаке..

Они су веома корисни као молекуларни маркери захваљујући ниским стопама еволуције (овај тип секвенци су познате као "конзервиране секвенце").

У ствари, једну од најпознатијих филогенетских реконструкција у области биологије извео је Царл Воесе и сарадници који су користили 16С рибосомалне РНК секвенце. Резултати овог истраживања омогућили су поделу живих организама на три домена: археје, бактерије и еукариоте..

С друге стране, рибосомална РНК је обично мета многих антибиотика који се користе у области медицине за лечење широког спектра болести. Логично је претпоставити да ће напад на бактеријски систем производње протеина бити одмах погођен.

Еволутион

Претпоставља се да су рибозоми, као што их данас познајемо, почели формирање у веома удаљеним временима, близу формирања ЛУЦА (својим иницијалима у Енглески последњи универзални заједнички предак или последњи универзални заједнички предак).

У ствари, једна од хипотеза о пореклу живота наводи да је живот настао из РНК молекула - пошто поседује неопходне аутокаталитичке капацитете који се могу сматрати једним од прекурсорских молекула живота..

Истраживачи предлажу да прекурсори тренутних рибосома нису били тако селективни са аминокиселинама, прихватајући оба изомера л и д. Данас је опште познато да су протеини искључиво формирани од аминокиселина.

Осим тога, рибосомска РНК има способност да катализира реакцију пептидил трансферазе, што је карактеристика служећи као спремиште нуклеотида, заједно са њеним каталитичким способностима, чини га кључним елементом у еволуцији првих облика на Земљи..

Референце

1. Берг ЈМ, Тимоцзко ЈЛ, Стриер Л. (2002). Биоцхемистри 5тх едитион. Нев Иорк: В Х Фрееман. Одељак 29.3, Рибосом је рибонуклеопротеинска честица (70С) направљена од мале (30С) и велике (50С) подјединице. Доступно на: нцби.нлм.них.гов
2. Цуртис, Х., & Сцхнек, А. (2006). Инвитатион то Биологи. Ед Панамерицана Медицал.
3. Фок, Г.Е. (2010). Порекло и еволуција рибозома. Цолд Спринг Харбор перспективе у биологији, 2(9), а003483.
4. Халл, Ј. Е. (2015). Уџбеник Гуитон и Халл медицинске физиологије е-Боок. Елсевиер Хеалтх Сциенцес.
5. Левин, Б.. Генес Волуме 1. Реверте.
6. Лодисх, Х. (2005). Ћелијска и молекуларна биологија. Ед Панамерицана Медицал.
7. Рамакрисхнан, В. (2002). Структура рибозома и механизам превођења. Целл, 108(4), 557-572.
8. Тортора, Г.Ј., Функе, Б.Р., & Цасе, Ц.Л. (2007). Увод у микробиологију. Ед Панамерицана Медицал.
9. Вилсон, Д.Н., & Цате, Ј.Х.Д. (2012). Структура и функција еукариотског рибозома. Цолд Спринг Харбор перспективе у биологији, 4(5), а011536.