Περιεχόμενο
Κάθε ζωντανό κύτταρο περιέχει DNA που αποτελείται από τέσσερα δομικά στοιχεία που ονομάζονται νουκλεοτίδια. Η αλληλουχία των νουκλεοτιδίων εξηγεί γονίδια που κωδικοποιούν τις πρωτεΐνες και το RNA που τα κύτταρα πρέπει να αναπτυχθούν και να αναπαραχθούν.Κάθε κλώνος DNA διατηρείται ως ένα μόνο αντίγραφο ανά κύτταρο, ενώ τα γονίδια που βρίσκονται σε ένα χρωμόσωμα συχνά μεταγράφονται σε πολλά αντίγραφα του RNA.
Τρεις κύριοι τύποι RNA
Τα κύτταρα χρειάζονται τρεις κύριους τύπους RNA για να εκτελέσουν τις βιολογικές τους λειτουργίες: mRNA, tRNA και rRNA. Ο τύπος που χρησιμεύει ως πρότυπο για την παρασκευή πρωτεΐνης είναι το mRNA, ενώ το tRNA και το rRNA βοηθούν στη σύνθεση πρωτεϊνών. Οι κυτταρικές μηχανές που συνθέτουν πρωτεΐνες ονομάζονται ριβοσώματα, και αυτά είναι μεγάλα σύμπλοκα που αποτελούνται από αρκετά διαφορετικά μόρια rRNA και περισσότερες από 50 πρωτεΐνες. Όταν ένα μόριο mRNA συνδυάζεται με ένα ριβόσωμα, το tRNA ταιριάζει με το πρότυπο mRNA με τα αμινοξέα που αποτελούν μια πρωτεΐνη. Η δουλειά του rRNA είναι να βοηθήσει με τη χημική αντίδραση της δημιουργίας δεσμών μεταξύ των αμινοξέων.
Τα κύτταρα περιέχουν πολλά ριβοσώματα
Ένα τυπικό ζωικό κύτταρο περιέχει κατά μέσο όρο 8 έως 10 δισεκατομμύρια πρωτεϊνικά μόρια. Κάθε πρωτεΐνη πρέπει να συντίθεται σε ριβόσωμα, τόσο καθαρά, απαιτείται ένας μεγάλος αριθμός ριβοσωμάτων. Ένα ταχέως διαχωριστικό κύτταρο μπορεί να έχει έως και 10 εκατομμύρια ριβοσώματα.
Ribosomes Περιέχουν rRNA
Τα ριβοσώματα έχουν δύο μέρη, που ονομάζονται υπομονάδες, που συναντώνται γύρω από ένα μόριο mRNA για να συνθέσουν μια πρωτεΐνη. Οι περισσότερες από 50 πρωτεΐνες σε ένα ριβόσωμα δίνουν στο ριβόσωμα το σχήμα και τη δομή του. Αυτές οι πρωτεΐνες οργανώνονται γύρω από τέσσερα μεγάλα μόρια rRNA, τα οποία επίσης δίνουν τη δομή ριβοσωμάτων και βοηθούν στην καταλυτική χημική αντίδραση της σύνδεσης δύο αμινοξέων. Τα ριβοσώματα κατασκευάζονται στον πυρήνα του κυττάρου, όπου βρίσκεται το DNA. Μέσα στον πυρήνα, το rRNA μεταγράφεται από το DNA και επεξεργάζεται σε θραύσματα που ενσωματώνονται μαζί με πρωτεΐνη για να σχηματίσουν ριβοσώματα. Τα σχεδόν ολοκληρωμένα ριβοσώματα εξάγονται από τον πυρήνα στο κυτταρόπλασμα του κυττάρου όπου τελειώνει η συναρμολόγησή τους και μπορούν στη συνέχεια να αρχίσουν να μεταφράζουν το mRNA σε πρωτεΐνη.
Μεταγραφή rRNA
Τόσο πολύ rRNA είναι απαραίτητο για την παραγωγή των μέχρι 10 εκατομμυρίων ριβοσωμάτων που απαιτούνται από ένα κύτταρο, ώστε τα γονίδια rRNA επαναλαμβάνονται διαδοχικά κατά τρόπο επικεφαλής προς ουρά στο DNA. Υπάρχουν συνολικά περίπου 100 αντίγραφα των κύριων γονιδίων rRNA στο DNA ενός τυπικού ζωικού κυττάρου. Αυτά τα επαναλαμβανόμενα γονίδια είναι απαραίτητα για να καλύψουν τη μεγάλη ζήτηση για ριβοσώματα. Αλλά ακόμη και με 100 αντίγραφα αυτών των γονιδίων, τα κύτταρα πρέπει ακόμα να μεταγράψουν πολλά αντίγραφα του rRNA για να παράγουν τον αριθμό των απαιτούμενων ριβοσωμάτων. Γι 'αυτό υπάρχουν πολλά αντίγραφα του rRNA για κάθε ένα αντίγραφο ενός γονιδίου rRNA ανά κύτταρο.