Dimana disintesis rRNA. RRNA ribosomal RNA: karakterisasi dan deskripsi struktur

biologi molekuler telah mempelajari struktur dan fungsi molekul organik yang membentuk sel-sel hidup dari tanaman, hewan dan manusia. Menonjol di antara mereka diberikan sekelompok senyawa yang disebut asam nukleat (nuklir).

Ada dua jenis: asam deoksiribonukleat (DNA) dan ribonucleic. Yang terakhir ini memiliki beberapa modifikasi: mRNA, tRNA dan rRNA, yang berbeda dalam fungsi dan tempat lokalisasi di sel mereka. Artikel ini dikhususkan untuk mempelajari pertanyaan-pertanyaan berikut: di mana disintesis rRNA di prokariotik dan sel eukariotik, apa struktur dan makna.

informasi sejarah

Penyebutan ilmiah pertama asam ribosom dapat ditemukan dalam studi oleh R. Weinberg dan S. Penman di 60-ies abad XX, yang menggambarkan sebuah molekul polinukleotida singkat terkait dengan RNA, tetapi berbeda spasial struktur dan sedimentasi koefisien informasi dan RNA transfer. Paling sering, molekul mereka ditemukan dalam komposisi nukleolus, dan organel sel - ribosom, yang bertanggung jawab untuk sintesis protein selular. Mereka disebut ribosom (ribosomal RNA).

Karakterisasi RNA

ribonucleic acid, seperti DNA, merupakan polimer yang monomer yang nukleotida 4 jenis: adenin, guanin, urasil dan cytidine terhubung ikatan fosfodiester dalam molekul untai tunggal panjang, dipelintir menjadi spiral memiliki lebih kompleks atau konformasi. Ada juga untai ganda RNA ribosom terjadi di virus RNA dan duplikat fungsi DNA: menjaga dan transmisi sifat keturunan.

Tiga jenis asam yang ditemukan dalam sel yang paling sering adalah: matriks, atau informasi, RNA transportasi Ribosomal RNA, yang melekat asam amino, serta asam ribosom, yang terletak di nucleolus dan sitoplasma sel.

RNA ribosom adalah sekitar 80% dari asam ribonukleat dalam sel dan 60% dari massa ribosom - organel, sintesis protein seluler. Semua spesies di atas disintesis (ditranskripsi) di daerah tertentu dari DNA, gen RNA ini. Selama sintesis molekul yang terlibat enzim khusus - RNA polimerase. Tempat dalam sel, di mana rRNA disintesis - adalah nukleolus, yang pada inti karyoplasm.

Nucleolus, perannya dalam sintesis

Dalam sel hidup, yang disebut siklus sel membedakan antara divisi - interfase. Pada saat ini, di inti sel tubuh padat struktur granular disebut nukleolus dan merupakan komponen penting dari kedua sel nabati dan hewani yang baik terlihat.

Dalam biologi molekuler, ditemukan bahwa nukleolus adalah organel di mana rRNA disintesis. penyelidikan lebih lanjut menyebabkan bagian penemuan sitologi dari DNA sel di mana gen bertanggung jawab untuk struktur dan sintesis asam ribosom ditemukan. Mereka disebut organizer nukleolus.

organizer nucleolus

Hingga 60-ies abad XX dalam biologi adalah pendapat bahwa penyelenggara nucleolus, terletak di lokasi penyempitan sekunder di 13, 14, 15, 21 dan 22 pasang kromosom, memiliki bentuk satu situs. Para peneliti yang terlibat dalam studi kerusakan kromosom, yang disebut penyimpangan, telah menemukan bahwa waktu kesenjangan kromosom di lokasi penyempitan sekunder terbentuk nukleolus pada setiap bagian-bagiannya.

Dengan demikian, berikut ini dapat dinyatakan: penyelenggara nucleolus terdiri dari bukan hanya satu tapi beberapa lokus (gen) yang bertanggung jawab untuk pembentukan nucleolus. Hal dalamnya disintesis rRNA ribosomal RNA membentuk organel sel subunit protein-sintesis - ribosom.

Apa ribosom?

Seperti disebutkan sebelumnya, semua tiga jenis utama dari RNA ada di dalam sel, di mana mereka disintesis di daerah tertentu - gen DNA. Yang dihasilkan RNA ribosom bentuk transkripsi kompleks dengan protein - RNPs yang merupakan bagian integral dari organel masa depan, yang disebut-subunit. Melalui pori-pori di membran nuklir ke dalam sitoplasma, mereka bergerak dan membentuk struktur bersatu di dalamnya, terdiri dari molekul dan masih-RNA dan t-RNA, yang disebut polysomes.

Ribosom sendiri mungkin dipisahkan oleh aksi ion kalsium dan eksis dalam bentuk subunit terpisah. Proses yang sama sebaliknya terjadi di kompartemen sitoplasma sel di mana proses penerjemahan terjadi - perakitan molekul protein seluler. Sel aktif lebih intensif mengalir metabolisme di dalamnya, semakin mengandung ribosom. Sebagai contoh, sel-sel sumsum tulang, hepatosit dan hewan vertebrata manusia ditandai dengan sejumlah besar organel ini dalam sitoplasma.

Bagaimana gen dikodekan rRNA?

Berdasarkan hal tersebut di atas, struktur, jenis dan fungsi gen rRNA tergantung pada penyelenggara nukleolus. Mereka diatur lokus yang mengandung gen yang mengkode RNA ribosom. O. Miller, melakukan penelitian di sel oogenesis kadal, mekanisme didirikan fungsi gen ini. Karena mereka disintesis salinan rRNA (disebut transkriptanty primer) yang berisi tentang 13h103 nukleotida dan memiliki koefisien sedimentasi dari 45 S. Kemudian, sirkuit ini diadakan proses pematangan berakhir bentuk tiga molekul p-RNA koefisien sedimentasi dari 5,8 S, 28 S, dan 18 S.

Mekanisme pembentukan p-RNA

Kembali ke eksperimen Miller yang menyelidiki sintesis RNA ribosom dan menunjukkan bahwa DNA berfungsi pola nukleolus (matrix) untuk pembentukan p-RNA - transkriptanta. Dia juga menemukan bahwa jumlah molekul polimerase RNA enzim tergantung pada jumlah asam ribosom yang belum matang (pre-rRNA), yang terbentuk. Kemudian pematangan (pengolahan), dan p-RNA molekul mulai segera mengikat peptida, hasilnya adalah ribonucleoprotein - bahan bangunan ribosom.

Fitur asam ribosom dalam sel eukariotik

Memiliki prinsip-prinsip umum dan struktur keseluruhan dari mekanisme fungsional ribosom prokariotik dan organisme nuklir masih memiliki tsitomolekulyarnye perbedaan. Untuk menemukan mereka, peneliti studi menggunakan metode yang disebut analisis X-ray. Ditemukan bahwa besarnya ribosom eukariotik dan karenanya p-RNA termasuk di dalamnya, dan koefisien sedimentasi yang lebih besar dari 80 S. organel, kehilangan ion magnesium, dapat dipisahkan menjadi dua subunit dengan indikator 60 S dan 40 S. terdiri partikel Kecil satu molekul asam dan besar - tiga, yaitu sel berinti mengandung ribosom, yang terdiri dari asam heliks 4 polinukleotida berikut karakteristik: RNA 28 s - 5 ribu nukleotida, 18 s - 2000 5 s - 120 nukleotida, 5, .. 8 S - 160. bagian mana rRNA disintesis dalam sel eukariotik - sebuah disintegrasi nucleolus palsu dalam karyoplasm inti.

prokariota RNA ribosom

Tidak seperti p-RNA di dalam sel berinti, bakteri asam ribonukleat ribosom ditranskripsi pada bagian kompresi yang mengandung DNA sitoplasma dan disebut nucleoid. Ini berisi gen rRNA. Pengaturan, karakteristik umum yang dapat diwakili oleh proses menulis ulang informasi dengan gen p-RNA di urutan DNA dari ribosom ribonukleat asam nukleotida saling melengkapi dengan aturan kode genetik: nukleoitid adenin sesuai urasil, dan guanin - sitosin.

Bakteri R-RNA memiliki berat molekul rendah dan dimensi lebih kecil dari sel berinti. sedimentasi mereka koefisien S 70, dan dua subunit memiliki indikator 50 S dan 30 S. partikel yang lebih kecil berisi satu molekul p-RNA, dan besar - dua.

Peran asam ribonukleat selama terjemahan

Fungsi utama dari rRNA adalah untuk memberikan suatu proses biosintesis protein sel - LANGSUNG. Hal ini hanya di hadapan ribosom mengandung rRNA. Bergabung bersama dalam kelompok, mereka mengikat molekul DNA dari informasi membentuk kebijakan. Untuk itu dari sitoplasma sel transportasi molekul asam ribonukleat ribosom cocok bantalan asam amino, yang, sekali dalam polysomes dihubungkan oleh ikatan peptida untuk membentuk polimer - protein. Dia adalah sel senyawa organik yang paling penting melakukan banyak fungsi penting: konstruksi, transportasi, energi, enzim, keselamatan dan signaling.

Artikel ini meneliti struktur karakteristik dan deskripsi dari asam nukleat ribosom adalah biopolimer sel organik dari tanaman, hewan dan manusia.