A riboszóma

A A riboszóma A ribonukleinsav komplexét képviseli a különböző proteinekkel, ahol a proteinszintézis a DNS-ben tárolt nukleotidszekvencia szerint történik, polipeptidláncba történő transzláció útján.

Mi a riboszóma?

A riboszómák rRNS-ből és különféle szerkezeti fehérjékből állnak. Az rRNS-t (riboszómális RNS) átírják a DNS-ben. Van gének a riboszómális RNS szintéziséhez rDNS formájában. Az rDNS-t nem fehérjékbe írják át, hanem csak a riboszomális RNS-be.

Az rRNS szolgál a riboszómák alapvető építőelemeként. Itt katalizálja az mRNS genetikai információjának fehérjévé történő transzlációját. A riboszómákon belüli fehérjék nem kovalensen kapcsolódnak az rRNS-hez. Együtt tartják a riboszóma szerkezetét, míg a proteinszintézis tényleges katalízisét az rRNS végzi. A riboszómák két alegységből állnak, amelyeket csak riboszómává alakítanak össze a proteinszintézis során. Építőelemeiket a sejtmagban lévő DNS-en szintetizálják.

Itt állnak elő mind az rRNS, mind a fehérjék, amelyek a sejtmagban a két alegységet összekapcsolják. A nukleáris pórusokon keresztül érik el a citoplazmát. Egy eukarióta sejtben 100 000 - 10 000 000 riboszóma található, a fehérje szintézis aktivitásától függően. A nagyon aktív fehérje szintézissel rendelkező sejtekben több riboszóma található, mint egy alacsonyabb aktivitású sejtben. A citoplazmán kívül riboszómák fordulnak elő a mitokondriumokban vagy növényekben a kloroplasztokban is.

Anatómia és felépítés

Mint már említettük, a riboszómák rRNS-ből és szerkezeti fehérjékből állnak, amelyek felelősek a szerkezet helyes elhelyezkedéséért és kohéziójáért. A magban történő szintézis után két alegység képződik, amelyek csak a proteinszintézis során kapcsolódnak össze az mRNS-sel való érintkezés során, riboszómát képezve.

Miután a fehérje bioszintézise befejeződött, a megfelelő riboszóma ismét lebomlik alegységeire. Emlősökben a kis alegység 33 proteinből és egy rRNS-ből áll, a nagy alegység 49 fehérjéből és három rRNS-ből áll. Az mRNS-sel érintkezve, amely egy bizonyos fehérje DNS-ének genetikai információit hordozza, a két alegység összekapcsolódik, hogy képezzék a tényleges riboszómát, és megkezdődhet a fehérje szintézis.

A riboszómafehérjék inkább a szélén helyezkednek el. A riboszómák szabadon létezhetnek a citoplazmában vagy membránhoz kötve az endoplazmatikus retikulumban. Ennek során folyamatosan váltanak a szabad és a membránhoz kötött állapot között. A szabad citoplazmában található riboszómák olyan fehérjéket termelnek, amelyeknek szintén be kell kerülniük a sejtplazmába. A fehérjék az endoplazmatikus retikulumon képződnek, majd a kotranszlációs protein transzporteren keresztül jutnak az ER lágyékába. Általában ezek a fehérjék, amelyek szekrécióképző sejtekben, például a hasnyálmirigyben képződnek.

Funkció és feladatok

A riboszómák célja a fehérje bioszintézisének katalizálása. A fehérjék tényleges genetikai információját az mRNS hordozza, amely a DNS-en átíródik. Miután elhagyta a magot, azonnal kötődik egy riboszómához proteinszintézis céljából. A két alegység össze van állítva.

Ezenkívül az egyes aminosavakat a citoplazmából a riboszómákba szállítják tRNS segítségével. Három tRNS-kötőhely van. Ez az aminoacil (A), a peptidil (P) és a kilépési pont (E). A proteinszintézis kezdetén két helyzetet, az A és a P pozíciót az aminosavakkal terhelt tRNS foglalja el. Ezt az állapotot transzláció előtti állapotnak nevezzük. Miután peptidkötés kialakult a két aminosav között, létrejön a poszt-transzlációs állapot, amikor az A-hely E-helyévé válik, a P-hely pedig A-helyévé válik, és egy új tRNS-t, amely három nukleotidot dokkol tovább az új P-helyre.

Az aminosavtól megszabadult korábbi P-hely tRNS-t most a riboszómából vezetik ki. Az államok folyamatosan oszcillálnak a fehérje szintézis során. Minden változtatáshoz nagy aktiválási energia szükséges. Az egyes tRNS-molekulák dokkolnak az mRNS megfelelő komplementer kodonján. A proteinszintézis az alagút alakú szerkezetben a riboszóma két alegysége között zajlik. A tényleges bioszintézist a riboszóma nagy alegysége szabályozza.

A kis alegység szabályozza az rRNS működését. Mivel a szintézis egyfajta alagútban zajlik, a befejezetlen fehérjeláncokat védik a javító enzimek lebontása ellen. Ebben a formában ezeket a fehérjéket hibásnak tekintik a citoplazmában és azonnal lebontják. Amikor a protein szintézis befejeződött, a riboszóma alegységeire bomlik.

betegségek

A fehérje szintézis megszakadása súlyos egészségügyi problémákat okozhat. Ennek a folyamatnak a rendezett sorrendje elengedhetetlen az életfunkciókhoz. Vannak azonban olyan mutációk, amelyek befolyásolják a strukturális fehérjéket vagy az mRNS-t.

Egy olyan betegséget, amelynek gyanúja, hogy oka a riboszómális fehérjék mutációja, gyémánt-fekete-fekete vérszegénységnek nevezik. A Diamond Blackfan anaemia nagyon ritka vérbetegség, amelyben a vörösvértestek szintézise káros. Anémia alakul ki, amely megakadályozza a szervek megfelelő oxigénellátását. A kezelés egész életen át tartó vérátömlesztésekből áll. Vannak más fizikai rendellenességek is.

Az egyik elmélet szerint a riboszómális fehérjék hibás működésének az eritrociták prekurzor sejtjeinek fokozott apoptózisához kell vezetnie, és ezáltal vérszegénységet okozni. A legtöbb mutáció spontán módon fordul elő. A szindróma öröklődése csak az esetek 15% -ában bizonyítható.