Ribosomas — šūnu proteīnu sintēzes centrs
Ribosomas — šūnu proteīnu sintēzes centrs: uzzini, kā RNS tulkošana veido olbaltumvielas, ribosomu struktūra, funkcijas un nozīme eikariotos un prokariotos.
Ribosomas ir nozīmīga šūnas organelle. Tā veic RNS tulkošanu, veidojot olbaltumvielas no aminoskābēm, izmantojot ziņneša RNS kā veidni. Ribosomas ir visās dzīvās šūnās, gan prokariotos, gan eikariotos. Tās ir nelielas, bet ļoti aktīvas struktūras — sastāv no ribosomālās RNS (rRNS) un daudzām ribosomālajām olbaltumvielām, kuras kopā veido divas atsevišķas subvienības (lielo un mazo), kas apvienojas tulkošanas laikā.
Uzbūve un izmēri
Ribosoma sastāv no rRNS molekulām un ribosomālajām olbaltumvielām. Katra ribosoma sastāv no divām subvienībām — lielās un mazās; to relatīvie izmēri mērīti Svedberga (S) vienībās atšķiras starp prokariotiem un eikariotiem. Tipiski: prokariotu ribosomas ir 70S (sastāv no 50S + 30S subvienībām), eikariotu ribosomas — 80S (60S + 40S). Ribosomā notiek peptīdu saišu veidošana un aminoskābju savienošana, izmantojot ribosomas A, P un E vietas (aminoacilā, peptidilā un iziešanas vieta).
Kodolā ražošana un transportēšana
Ribosomu rRNS transkribē un ribosomālās subvienības sāk samontēt nukleolā, kas atrodas kodola centrā. Ribosomālās olbaltumvielas vispirms tiek sintezētas citoplazmā un importētas kodolā, kur tās apvienojas ar rRNS. Sagatavotās subvienības tiek izvestas no kodola caur kodola porām atsevišķi; tās apvienojas tikai tad, kad nepieciešama aktīva tulkošana.
Funkcija un lokalizācija
Ribosomas rada proteīnus, pārvietojoties pa ziņneša RNS virkni un lasot ģenētisko kodu. Tulkošanas procesā transporta RNS (tRNA) atnes aminoskābes un ribosoma savieno tās peptīdu ķēdē. Ribosomas var atrasties brīvi citoplazmā vai būt piesaistītas raupjajai endoplazmas retikulai (vai kodola ārējai membrānai). Brīvās ribosomas parasti sintezē šūnas iekšējās vides proteīnus (piem., citosola proteīnus), savukārt piesaistītās ribosomas veido proteīnus, kuriem ir signalizācijas peptīds un kuri tiek ievirzīti membrānām, uz glikozilāciju vai izdalīšanai. Prokariotos transkripcija un tulkošana var notikt vienlaikus — ribosomas jau pie mRNS pievienojas, kamēr tā tiek sintezēta.
Papildus īpašības un nozīme
- Ribosomas var darboties grupās — veidojot poliribosomas (poliszomus), kas vienlaikus sintezē vairākas vienas mRNS kopijas, tā palielinot proteīnu ražību.
- Daudzas antibiotikas mērķē tieši uz baktēriju ribosomām (piem., atšķirīgi ietekmē 70S ribosomas), bloķējot tulkošanu un apturot baktēriju augšanu.
- Kļūmes ribosomu biogenezē vai ribosomālajās olbaltumvielās var izraisīt slimības (piem., ribosomopatijas), un ribosomu darbība ir svarīga biotehnoloģijā (piem., rekombinantās olbaltumvielas ražošana).
Kopumā ribosomas ir šūnu proteīnu sintēzes centrs — tās nodrošina, ka ģenētiskā informācija tiek pārvērsta funkcionālos proteīnos, kas nepieciešami visu šūnu procesu veikšanai.
Ribosomas nolasa vēstnešu RNS secību un no aminoskābēm, kas saistītas ar pārneses RNS, veido olbaltumvielas.
MRNS (1) tulkošana no ribosomas (2) (attēlotas kā mazā un lielā apakšvienība) polipeptīdu ķēdē (3). Rībosoma sākas pie mRNS sākuma kodona (AUG) un beidzas pie beigu kodona (UAG) .
Ribosomu struktūra
Ribosomas sastāv no divām daļām: mazā ribosomālā apakšvienība nolasa mRNS, bet lielā apakšvienība savieno aminoskābes, veidojot polipeptīdu ķēdi. Katru apakšvienību veido viena vai vairākas ribosomālās RNS (rRNS) molekulas un dažādas olbaltumvielas.
Eikariontiem ir 80S ribosomas, kas sastāv no mazās (40S) un lielās (60S) apakšvienības. To mazajā apakšvienībā ir 16S RNS apakšvienība (sastāv no 1540 nukleotīdiem), kas saistīta ar 21 olbaltumvielu. Lielajai apakšvienībai ir 5S RNS (120 nukleotīdi), 28S RNS (4700 nukleotīdi), 5,8S RNS (160 nukleotīdi) apakšvienība un 46 olbaltumvielas.
attēls : Lielā (sarkanā) un mazā (zilā) apakšvienība sader kopā
Jautājumi un atbildes
J: Kas ir ribosomas?
A: Ribosomas ir mazi molekulārie roboti, kas veido olbaltumvielas, veicot RNS tulkošanu.
J: Kur atrodamas ribosomas?
A: Ribosomas ir atrodamas visās dzīvās šūnās, tostarp prokariotos un eikariotos.
J: Kā veidojas ribosomas?
A: Ribosomas sāk veidoties šūnas kodolā, kas atrodas kodolā. Tās ir olbaltumvielu un RNS maisījums.
J: Kur ribosomas pārvietojas pēc to izveides?
A: Ribosomas no nukleola pārvietojas uz citoplazmu, kur tās atrodas endoplazmas retikulā vai visā citoplazmā.
J: Kāds ir ribosomu uzdevums?
A: Ribosomu uzdevums ir veidot jaunus proteīnus, pārvietojoties gar ziņneša RNS virkni un veidojot proteīnu, pamatojoties uz nolasīto kodu. To sauc par tulkošanu.
J: Cik daudz ribosomu ir nepieciešams katrā šūnā?
A: Katrā šūnā ir vajadzīgi līdz 10 miljoniem ribosomu.
Jautājums: Kā šūnas iegūst vajadzīgo ribosomu skaitu?
A: Lai iegūtu vajadzīgo ribosomu skaitu, šūnās ir daudz rRNS gēnu kopiju. Piecās dažādās hromosomās mēs esam mantojuši aptuveni 400 rRNS gēnu.
Meklēt