Hvor syntetiseres rRNA. RRNA Ribosomal RNA: karakterisering og beskrivelse af strukturen

Molekylær biologi har studeret strukturen og funktionen af organiske molekyler, der udgør levende celler af planter, dyr og mennesker. Bemærkelsesværdige blandt dem er givet en gruppe af forbindelser kaldet nucleic (nukleare) syrer.

Der er to typer: deoxyribonukleinsyre (DNA) og ribonukleinsyre. Sidstnævnte har flere modifikationer: mRNA, tRNA og rRNA, som afviger i deres funktion og sted for lokalisering i cellen. Denne artikel er helliget studiet af følgende spørgsmål: hvor er syntetiseret rRNA i prokaryote og eukaryote celler, hvad er dens struktur og mening.

historiske oplysninger

Den første videnskabelige omtale af ribosomalt syre kan findes i studier af R. Weinberg og S. Penman i 60-erne af XX århundrede, som beskrevet en kort polynukleotidmolekyle relateret til RNA, men forskellige rumlige struktur og sedimenteringskoefficient af information og transfer-RNA. Oftest er deres molekyler findes i sammensætningen af nucleolus, og celleorganeller - ribosomer, der er ansvarlige for syntesen af celleprotein. De blev kaldt ribosomale (ribosomale RNA).

Karakterisering af RNA

Ribonukleinsyre, ligesom DNA, er en polymer af hvilken monomererne er nukleotider 4 typer: adenin, guanin, uracil og cytidin forbundet phosphodiesterbindinger i lange enkeltstrengede molekyler, snoet til en spiral, der har en mere kompleks eller konformation. Der er også dobbeltstrenget ribosomalt RNA forekommer i RNA-virus og duplikere DNA funktioner: opretholdelse og transmission af arvelige egenskaber.

Tre typer af syrer, der findes i cellen oftest er: en matrix, eller information, RNA transport ribosomalt RNA, hvortil der er knyttet aminosyrer samt ribosomal syre, som ligger i nucleolus og cellens cytoplasma.

Ribosomalt RNA er ca. 80% af ribonukleinsyrer i cellen og 60% af massen af ribosomet - organel, cellulær proteinsyntese. Alle ovennævnte arter er syntetiseret (transskriberes) i visse områder af DNA, disse RNA-gener. Under syntesen af molekylet involverede særlige enzym - RNA-polymerase. Sted i en celle, hvor rRNA syntetiseres - er nucleolus, som er på karyoplasm kerne.

Nukleolus, dens rolle i syntesen af

I levende celler, kaldet cellecyklus skelne mellem sine divisioner - interfase. På dette tidspunkt, i cellekernen tætte organer kornede strukturer kaldet nucleoli og er en væsentlig del af både vegetabilske og animalske celler er godt synlige.

I molekylærbiologi, blev det konstateret, at nucleoli er de organeller, hvor rRNA syntetiseres. Yderligere undersøgelser førte til opdagelsen cytologi dele af cellen DNA, hvori gener er ansvarlige for strukturen og syntese af ribosomale syrer blev fundet. De blev kaldt nucleolar organisator.

nucleolus arrangør

Op til 60-erne af det XX århundrede i biologi var en udtalelse, der nucleolus organisator, placeret på stedet af en sekundær forsnævring i 13, 14, 15, 21 og 22 kromosompar, har form af et enkelt websted. Forskere, der deltager i studiet af kromosomskade, kaldet aberrationer, har fundet, at tidsforskellen kromosomet ved stedet for den sekundære indsnævring dannes nucleoli ved hver af dens dele.

Således kan følgende anføres: nukleolus organisator består af ikke én, men flere loci (gener), der er ansvarlige for dannelsen af nucleolus. Det syntetiserede deri rRNA ribosomalt RNA dannende subunit protein-synteseprocedureprogrammer celleorganeller - ribosomer.

Hvad er et ribosom?

Som tidligere nævnt, alle tre hovedtyper af RNA findes i cellen, hvor de syntetiseres i visse områder - DNA-gener. De resulterende ribosomale RNA transskription danner komplekser med proteiner - RNP'er danner en integreret del af fremtidige organeller, såkaldte underenheder. Gennem porer i kernemembranen ind i cytoplasmaet, de bevæger sig og danne en forenet struktur deri, omfattende molekylet og stadig-RNA og t-RNA, kaldet polysomer.

Ribosom sig selv kan adskilles ved indvirkning af calciumioner og eksistere i form af separate subunits. Revers samme proces sker i rummene i cellecytoplasmaet, hvor oversættelsesprocesser forekomme - samling molekyler cellulære proteiner. Den aktive celle mere intensivt strømmende deri stofskifte, jo mere det indeholder ribosomer. For eksempel knoglemarvsceller, hepatocytter og den menneskelige hvirveldyr karakteriseret ved et stort antal af disse organeller i cytoplasmaet.

Hvordan gener er kodet rRNA?

Baseret på det foregående, strukturen, typer og funktion af rRNA-generne afhænger af nucleolar organisator. De er arrangeret loci indeholder gener, der koder for ribosomalt RNA. O. Miller, udføre forskning i ovogenesis vandsalamander celler, den indførte mekanisme funktion af disse gener. Da de blev syntetiseret kopier af rRNA (såkaldte primære transkriptanty) indeholdende ca. 13h103 nukleotider og har en sedimentationskoefficient på 45 S. Derefter dette kredsløb holdes modningsproces slutter danner tre molekyler af p-RNA sedimentationskoefficienter af 5,8 S, 28 S, og 18 S.

Mekanismen for dannelse af p-RNA

Vender tilbage til Miller eksperimenter, som undersøgte syntesen af ribosomalt RNA og påviste, at DNA tjener nucleolar mønster (matrix) til dannelse af p-RNA - transkriptanta. Han fandt også, at mængden af enzym-RNA-polymerase-molekyler afhænger af antallet af umodne ribosomale syrer (præ-rRNA), som er dannet. Derefter modning (bearbejdning) og p-RNA-molekyler begynder straks binde til peptiderne, er resultatet en ribonucleoprotein - byggemateriale ribosomet.

® ribosomale syrer i eukaryote celler

Under fælles principper og overordnede struktur af de funktionelle mekanismer prokaryote ribosomer og nukleare organismer har stadig tsitomolekulyarnye forskelle. For at finde dem, der anvendes undersøgelsens forskere en metode kaldet røntgenanalyse. Det blev fundet, at størrelsen af den eukaryote ribosom og dermed p-RNA indeholdt i det, og større sedimenteringskoefficient på 80 S. organel, mister magnesiumioner, kan adskilles i to underenheder med indikatorer 60 S og 40 S. Lille partikel omfatter et molekyle syre og store - tre, dvs. kerneholdige celler indeholder ribosomer, der består af 4 polynukleotid helixer syre følgende egenskaber: 28 s RNA - 5 tusinde nukleotider, 18 s - 2 tusind 5 s - 120 nucleotider, 5, .. 8 S - 160. Delen hvor rRNA syntetiseres i eukaryote celler - en nukleolus sønderdelinger falsk i karyoplasm kerne.

Ribosomale RNA prokaryoter

Modsætning p-RNA inden for de kerneholdige celler, bakterielle ribosomale ribonucleinsyrer transkriberet på den komprimerede del af cytoplasma, der indeholder DNA og kaldes nucleoid. Den indeholder rRNA-generne. Arrangement, en generel karakteristik, som kan repræsenteres ved de oplysninger omskrivning proces med p-RNA-gener i DNA-sekvensen af ribosomalt ribonucleinsyre nucleotidkomplementaritet med reglerne i den genetiske kode: adenin nukleoitid svarer uracil og guanin - cytosin.

R-RNA bakterier har en lavere molekylvægt og mindre dimensioner end de kerneholdige celler. Deres sedimenteringskoefficient S 70, og de to underenheder har indikatorer 50 S og 30 S. mindre partikelstørrelse indeholder ét molekyle af p-RNA'er, og store - to.

Rolle ribonukleinsyre under translation

Den vigtigste funktion af rRNA er at tilvejebringe en proces med biosyntese af celleprotein - LIVE. Det er kun i nærvær af ribosomer indeholdende rRNA. Slutte sig sammen i grupper, de binder til DNA-molekylet ifølge oplysningerne danner politik. Til det fra cellers cytoplasma egnede transport- molekyle ribosomale ribonucleinsyrer bærer aminosyrer, som, når i polysomer bundet sammen med peptidbindinger til dannelse af en polymer - protein. Han er de vigtigste sammensatte celler organiske udføre mange vigtige funktioner: konstruktion, transport, energi, enzym, sikkerheds- og signalsystemer.

Denne artikel undersøgte karakteristiske struktur og beskrivelse af ribosomale nukleinsyrer er organiske biopolymerer celler fra planter, dyr og mennesker.