Det ribosomer de er de mest rigelige celleorganeller og er involveret i proteinsyntese. De er ikke omgivet af en membran og består af to typer underenheder: en stor og en lille, som hovedregel er den store underenhed næsten dobbelt så lille..
Den prokaryotiske afstamning har 70S ribosomer sammensat af en stor 50S og en lille 30S underenhed. Ligeledes er ribosomer af den eukaryote afstamning sammensat af en stor 60S underenhed og en lille 40S underenhed..
Ribosomet er analogt med en fabrik i bevægelse, i stand til at læse messenger RNA, oversætte det til aminosyrer og knytte dem sammen ved peptidbindinger.
Ribosomer svarer til næsten 10% af de samlede proteiner i en bakterie og mere end 80% af mængden af totalt RNA. I tilfælde af eukaryoter er de ikke så rigelige sammenlignet med andre proteiner, men antallet er højere.
I 1950 visualiserede forskeren George Palade ribosomer for første gang, og denne opdagelse blev tildelt Nobelprisen i fysiologi eller medicin..
Artikelindeks
Ribosomer er essentielle komponenter i alle celler og er relateret til proteinsyntese. De er meget små i størrelse, så de kun kan ses under lyset af et elektronmikroskop..
Ribosomer findes frie i cellens cytoplasma, forankret til det grove endoplasmatiske retikulum - ribosomer giver det det "krøllede" udseende - og i nogle organeller, såsom mitokondrier og kloroplaster.
Membranbundne ribosomer er ansvarlige for syntesen af proteiner, der indsættes i plasmamembranen eller sendes til ydersiden af cellen..
Gratis ribosomer, som ikke er bundet til nogen struktur i cytoplasmaet, syntetiserer proteiner, hvis destination er inde i cellen. Endelig syntetiserer mitokondrie ribosomer proteiner til mitokondrie brug.
På samme måde kan flere ribosomer sammenføje og danne "polyribosomer" og danne en kæde koblet til et messenger-RNA, der syntetiserer det samme protein flere gange og samtidigt.
De er alle sammensat af to underenheder: den ene kaldes stor eller større og den anden lille eller mindre..
Nogle forfattere betragter ribosomer som ikke-membranøse organeller, da de mangler disse lipidstrukturer, selvom andre forskere ikke betragter dem som organeller selv..
Ribosomer er små cellulære strukturer (fra 29 til 32 nm, afhængigt af gruppen af organismer), afrundede og tætte, sammensat af ribosomalt RNA og proteinmolekyler, som er forbundet med hinanden..
De mest undersøgte ribosomer er eubakterier, archaea og eukaryoter. I den første afstamning er ribosomerne enklere og mindre. Eukaryote ribosomer er i mellemtiden mere komplekse og større. I archaea er ribosomer mere ens på begge grupper i visse henseender.
Vertebrat og angiosperm ribosomer (blomstrende planter) er særligt komplekse.
Hver ribosomal underenhed består primært af ribosomalt RNA og en lang række proteiner. Den store underenhed kan bestå af små RNA-molekyler ud over ribosomalt RNA.
Proteiner kobles til ribosomalt RNA i specifikke regioner efter en ordre. Inden for ribosomer kan flere aktive steder differentieres, såsom katalytiske zoner.
Ribosomalt RNA er af afgørende betydning for cellen, og dette kan ses i dens sekvens, som har været næsten uændret under evolutionen, hvilket afspejler det høje selektive pres mod enhver ændring..
Ribosomer er ansvarlige for formidling af proteinsynteseprocessen i cellerne i alle organismer, idet de er et universelt biologisk maskineri.
Ribosomer - sammen med transfer-RNA og messenger-RNA - formår at afkode DNA-meddelelsen og fortolke den til en aminosyresekvens, der vil danne alle proteinerne i en organisme, i en proces kaldet translation.
I lyset af biologi henviser ordoversættelsen til ændringen af "sprog" fra nukleotidtripletter til aminosyrer.
Disse strukturer er den centrale del af translation, hvor de fleste af reaktionerne forekommer, såsom dannelsen af peptidbindinger og frigivelsen af det nye protein..
Processen med proteindannelse begynder med foreningen mellem et messenger-RNA og et ribosom. Budbringeren rejser gennem denne struktur i en bestemt ende kaldet "kædeinitiatorkodon".
Når messenger-RNA'et passerer gennem ribosomet, dannes der et proteinmolekyle, fordi ribosomet er i stand til at fortolke meddelelsen kodet i messenger.
Denne meddelelse er kodet i nukleotidtripletter, hvor hver tre baser indikerer en bestemt aminosyre. Hvis messenger-RNA for eksempel bærer sekvensen: AUG AUU CUU UUG GCU, vil det dannede peptid bestå af aminosyrerne: methionin, isoleucin, leucin, leucin og alanin.
Dette eksempel viser "degenerering" af den genetiske kode, da mere end en kodon - i dette tilfælde CUU og UUG - koder for den samme type aminosyre. Når ribosomet detekterer et stopkodon i messenger-RNA'et, slutter oversættelsen.
Ribosomet har et A-sted og et P.-sted. P-stedet indeholder peptidyl-tRNA, og aminoacyl-tRNA kommer ind i A-stedet..
Overførsels-RNA'er er ansvarlige for transport af aminosyrer til ribosomet og har sekvensen komplementær til tripletten. Der er et overførsels-RNA for hver af de 20 aminosyrer, der udgør proteiner.
Processen begynder med aktivering af hver aminosyre med binding af ATP i et adenosinmonophosphatkompleks, hvilket frigiver højenergifosfater..
Det foregående trin resulterer i en aminosyre med overskydende energi, og foreningen sker med dens respektive overførsels-RNA til dannelse af et aminosyre-tRNA-kompleks. Her forekommer frigivelsen af adenosinmonophosphat.
I ribosomet møder transfer-RNA messenger-RNA'et. På dette trin hybridiserer sekvensen af overførsels- eller anticodon-RNA med codon eller triplet af messenger-RNA'et. Dette fører til justering af aminosyren med dens korrekte sekvens..
Enzymet peptidyltransferase er ansvarlig for at katalysere dannelsen af peptidbindinger, der forbinder aminosyrer. Denne proces forbruger store mængder energi, da den kræver dannelse af fire højenergibindinger for hver aminosyre, der er knyttet til kæden..
Reaktionen fjerner en hydroxylgruppe ved aminosyrens COOH-ende og fjerner et hydrogen i NH-endento af den anden aminosyre. De reaktive regioner i de to aminosyrer forbinder og skaber peptidbindingen.
Da proteinsyntese er en væsentlig begivenhed for bakterier, er visse antibiotika målrettet mod ribosomer og forskellige stadier af translationsprocessen.
For eksempel binder streptomycin sig til den lille underenhed for at forstyrre translationsprocessen, hvilket forårsager fejl i læsningen af messenger-RNA..
Andre antibiotika, såsom neomyciner og gentamiciner, kan også forårsage oversættelsesfejl, der kobles til den lille underenhed..
Bakterier, ligesom E coli, besidde mere end 15.000 ribosomer (i forhold svarer det til næsten en fjerdedel af bakteriecellens tørvægt).
Ribosomer i bakterier har en diameter på ca. 18 nm og består af 65% ribosomalt RNA og kun 35% proteiner i forskellige størrelser, mellem 6.000 og 75.000 kDa.
Den store underenhed kaldes 50S og den lille 30S, som kombineres for at danne en 70S-struktur med en molekylvægt på 2,5 × 106 kDa.
30S underenheden er aflang i form og ikke symmetrisk, mens 50S er tykkere og kortere..
Den lille underenhed af E coli Den består af 16S ribosomale RNA'er (1542 baser) og 21 proteiner, og i den store underenhed er 23S ribosomale RNA'er (2904 baser), 5S (1542 baser) og 31 proteiner. Proteinerne, der komponerer dem, er basiske, og antallet varierer alt efter strukturen.
Ribosomale RNA-molekyler er sammen med proteiner grupperet i en sekundær struktur på samme måde som andre typer RNA.
Ribosomer i eukaryoter (80S) er større med et højere indhold af RNA og proteiner. RNA'er er længere og kaldes 18S og 28S. Som i prokaryoter er sammensætningen af ribosomer domineret af ribosomalt RNA.
I disse organismer har ribosomet en molekylvægt på 4,2 × 106 kDa og nedbrydes i 40S og 60S underenheden.
40S-underenheden indeholder et enkelt RNA-molekyle, 18S (1874 baser) og ca. 33 proteiner. Tilsvarende indeholder 60S underenheden RNA'erne 28S (4718 baser), 5.8S (160 baser) og 5S (120 baser). Derudover består den af basiske proteiner og sure proteiner..
Archaea er en gruppe mikroskopiske organismer, der minder om bakterier, men adskiller sig i så mange egenskaber, at de udgør et separat domæne. De lever i forskellige miljøer og er i stand til at kolonisere ekstreme miljøer.
Typerne af ribosomer, der findes i archaea, ligner ribosomerne fra eukaryote organismer, selvom de også har visse karakteristika ved bakterielle ribosomer..
Det har tre typer ribosomale RNA-molekyler: 16S, 23S og 5S, koblet til 50 eller 70 proteiner, afhængigt af undersøgelsesarten. Med hensyn til størrelse er archaea ribosomer tættere på bakterier (70S med to underenheder 30S og 50S), men med hensyn til deres primære struktur er de tættere på eukaryoter..
Da arkæer har tendens til at bebo miljøer med høje temperaturer og høje saltkoncentrationer, er deres ribosomer meget resistente.
S eller Svedbergs henviser til partikelens sedimenteringskoefficient. Det udtrykker forholdet mellem den konstante sedimenteringshastighed og den anvendte acceleration. Dette mål har tidsdimensioner.
Bemærk, at Svedbergs ikke er additiver, da de tager højde for massen og formen af partiklen. Af denne grund i ribosom sammensat af 50S og 30S underenheder ikke tilføjes op til 80S i bakterier, ligesom 40S og 60S underenheder ikke danner et 90S ribosom.
Alt det cellulære maskineri, der er nødvendigt til syntese af ribosomer, findes i nucleolus, et tæt område af kernen, der ikke er omgivet af membranstrukturer..
Kernen er en variabel struktur afhængigt af celletypen: den er stor og iøjnefaldende i celler med høje proteinkrav, og det er et næsten umærkeligt område i celler, der syntetiserer lidt protein..
Behandlingen af ribosomalt RNA finder sted i dette område, hvor det parres med ribosomale proteiner og giver anledning til granulære kondensationsprodukter, som er de umodne underenheder, der danner funktionelle ribosomer..
Underenhederne transporteres ud af kernen - gennem de nukleare porer - til cytoplasmaet, hvor de samles i modne ribosomer, der kan begynde proteinsyntese..
Hos mennesker findes generne, der koder for ribosomale RNA'er, på fem specifikke kromosompar: 13, 14, 15, 21 og 22. Da celler kræver et stort antal ribosomer, gentages generne flere gange på disse kromosomer.
Nucleolus-gener koder for 5.8S, 18S og 28S ribosomale RNA'er og transskriberes af RNA-polymerase i et 45S-forløberstranskript. 5S ribosomalt RNA syntetiseres ikke i nucleolus.
Moderne ribosomer må have dukket op i tiden for LUCA, den sidste universelle fælles forfader. sidste universelle fælles forfader) sandsynligvis i den hypotetiske verden af RNA. Det foreslås, at overførsels-RNA'er var grundlæggende for udviklingen af ribosomer.
Denne struktur kunne opstå som et kompleks med selvreplikerende funktioner, som senere erhvervede funktioner til syntese af aminosyrer. En af de mest fremragende egenskaber ved RNA er dens evne til at katalysere sin egen replikation.
Endnu ingen kommentarer