The ribozomy jsou to nejhojnější buněčné organely a podílejí se na syntéze bílkovin. Nejsou obklopeny membránou a jsou tvořeny dvěma typy podjednotek: velkou a malou, zpravidla je velká podjednotka téměř dvakrát menší než malá..
Prokaryotická linie má 70S ribozomy složené z velké 50S a malé 30S podjednotky. Podobně jsou ribozomy eukaryotické linie složeny z velké podjednotky 60S a malé podjednotky 40S..
Ribosom je analogický pohybující se továrně, schopný číst messengerovou RNA, překládat ji na aminokyseliny a spojovat je dohromady peptidovými vazbami.
Ribozomy jsou ekvivalentní téměř 10% celkových proteinů bakterie a více než 80% množství celkové RNA. V případě eukaryot nejsou ve srovnání s jinými proteiny tak hojné, ale jejich počet je vyšší.
V roce 1950 badatel George Palade poprvé vizualizoval ribozomy a tomuto objevu byla udělena Nobelova cena za fyziologii nebo medicínu..
Rejstřík článků
Ribozomy jsou základní složkou všech buněk a souvisejí se syntézou bílkovin. Jsou velmi malé, takže je lze prohlížet pouze ve světle elektronového mikroskopu..
Ribosomy se nacházejí volně v cytoplazmě buňky a jsou ukotveny v drsném endoplazmatickém retikulu - ribozomy mu dodávají „zvrásněný“ vzhled - a v některých organelách, jako jsou mitochondrie a chloroplasty.
Membránově vázané ribozomy jsou zodpovědné za syntézu proteinů, které budou vloženy do plazmatické membrány nebo budou odeslány ven z buňky..
Volné ribozomy, které nejsou připojeny k žádné struktuře v cytoplazmě, syntetizují proteiny, jejichž cíl je uvnitř buňky. A nakonec mitochondriální ribozomy syntetizují proteiny pro mitochondriální použití.
Stejným způsobem se může několik ribozomů spojit a tvořit „polyribozomy“, které tvoří řetězec spojený s messengerovou RNA a syntetizují stejný protein, několikrát a současně.
Všechny se skládají ze dvou podjednotek: jedné zvané velké nebo větší a druhé malé nebo menší..
Někteří autoři považují ribozomy za nemembránové organely, protože jim tyto lipidové struktury chybí, ačkoli jiní vědci je nepovažují za samotné organely..
Ribozomy jsou malé buněčné struktury (od 29 do 32 nm, v závislosti na skupině organismu), zaoblené a husté, složené z ribozomální RNA a molekul bílkovin, které jsou navzájem spojeny..
Nejčastěji studovanými ribozomy jsou eubakterie, archea a eukaryota. V první linii jsou ribozomy jednodušší a menší. Eukaryotické ribozomy jsou zatím složitější a větší. V archaeách jsou ribozomy v určitých ohledech více podobné oběma skupinám.
Obzvláště složité jsou ribozomy obratlovců a krytosemenných rostlin (kvetoucí rostliny).
Každá ribozomální podjednotka je primárně tvořena ribozomální RNA a širokou škálou proteinů. Velká podjednotka může být kromě ribozomální RNA vytvořena z malých molekul RNA.
Proteiny jsou navázány na ribozomální RNA ve specifických oblastech podle pořadí. V ribozomech lze rozlišit několik aktivních míst, například katalytické zóny.
Ribozomální RNA má pro buňku zásadní význam a je to vidět na její sekvenci, která se během evoluce prakticky nezměnila, což odráží vysoké selektivní tlaky proti jakékoli změně..
Ribozomy jsou odpovědné za zprostředkování procesu syntézy bílkovin v buňkách všech organismů, což je univerzální biologický mechanismus.
Ribozomy - společně s přenosovou RNA a messengerovou RNA - dokáží dekódovat zprávu DNA a interpretovat ji do aminokyselinové sekvence, která vytvoří všechny proteiny v organismu, v procesu zvaném translace.
Ve světle biologie slovo překlad označuje změnu „jazyka“ z tripletů nukleotidů na aminokyseliny.
Tyto struktury jsou ústřední částí translace, kde dochází k většině reakcí, jako je tvorba peptidových vazeb a uvolňování nového proteinu..
Proces tvorby bílkovin začíná spojením mezi messengerovou RNA a ribozomem. Posel cestuje touto strukturou na konkrétním konci zvaném „kodon iniciátoru řetězce“.
Jak poselská RNA prochází ribozomem, vytváří se proteinová molekula, protože ribosom je schopen interpretovat zprávu zakódovanou v poslovi.
Tato zpráva je kódována v nukleotidových tripletech, přičemž každé tři báze označují konkrétní aminokyselinu. Například pokud poselská RNA nese sekvenci: AUG AUU CUU UUG GCU, vytvořený peptid bude sestávat z aminokyselin: methionin, isoleucin, leucin, leucin a alanin.
Tento příklad ukazuje „degeneraci“ genetického kódu, protože více než jeden kodon - v tomto případě CUU a UUG - kóduje stejný typ aminokyseliny. Když ribozom detekuje stop kodon v messengerové RNA, translace končí.
Ribozom má místo A a místo P. Místo P drží peptidyl-tRNA a aminoacyl-tRNA vstupuje do místa A..
Přenosové RNA jsou odpovědné za transport aminokyselin do ribozomu a mají sekvenci komplementární s tripletem. Pro každou z 20 aminokyselin, které tvoří bílkoviny, existuje přenosová RNA.
Proces začíná aktivací každé aminokyseliny vazbou ATP v komplexu adenosinmonofosfátu za uvolnění vysokoenergetických fosfátů..
Předchozí krok vede k aminokyselině s přebytečnou energií a spojení nastává s její příslušnou přenosovou RNA za vzniku komplexu aminokyselina-tRNA. Zde dochází k uvolňování adenosinmonofosfátu.
V ribozomu se přenosová RNA setkává s poselskou RNA. V této fázi hybridizuje sekvence transferové nebo antikodonové RNA s kodonem nebo tripletem messengerové RNA. To vede k seřazení aminokyseliny s její správnou sekvencí..
Enzym peptidyltransferáza je zodpovědný za katalýzu tvorby peptidových vazeb, které spojují aminokyseliny. Tento proces spotřebovává velké množství energie, protože vyžaduje vytvoření čtyř vysokoenergetických vazeb pro každou aminokyselinu připojenou k řetězci..
Reakce odstraní hydroxylový radikál na COOH konci aminokyseliny a odstraní vodík na NH koncidva jiné aminokyseliny. Reaktivní oblasti dvou aminokyselin se spojí a vytvoří peptidovou vazbu.
Jelikož syntéza bílkovin je pro bakterie zásadní, určitá antibiotika se zaměřují na ribozomy a různé fáze procesu translace.
Například streptomycin se váže na malou podjednotku a interferuje s translačním procesem, což způsobuje chyby ve čtení messengerové RNA..
Jiná antibiotika, jako jsou neomyciny a gentamiciny, mohou také způsobit chyby v překladu a navázání na malou podjednotku..
Bakterie, jako E-coli, vlastní více než 15 000 ribozomů (v poměru to odpovídá téměř čtvrtině suché hmotnosti bakteriální buňky).
Ribosomy v bakteriích mají průměr asi 18 nm a jsou tvořeny 65% ribozomální RNA a pouze 35% proteinů různých velikostí, mezi 6 000 a 75 000 kDa.
Velká podjednotka se nazývá 50S a malá 30S, které dohromady tvoří strukturu 70S s molekulovou hmotností 2,5 × 106 kDa.
Podjednotka 30S má podlouhlý tvar a není symetrická, zatímco 50S je silnější a kratší..
Malá podjednotka E-coli Skládá se z 16S ribozomálních RNA (1542 bází) a 21 proteinů a ve velké podjednotce jsou 23S ribozomální RNA (2904 bází), 5S (1542 bází) a 31 proteinů. Proteiny, které je tvoří, jsou základní a jejich počet se liší podle struktury.
Molekuly ribozomální RNA jsou spolu s proteiny seskupeny do sekundární struktury podobným způsobem jako u jiných typů RNA.
Ribozomy v eukaryotech (80S) jsou větší a mají vyšší obsah RNA a proteinů. RNA jsou delší a nazývají se 18S a 28S. Stejně jako u prokaryot dominuje složení ribozomů ribozomální RNA.
V těchto organismech má ribozom molekulovou hmotnost 4,2 × 106 kDa a rozkládá se na podjednotku 40S a 60S.
Podjednotka 40S obsahuje jednu molekulu RNA, 18S (1874 bází) a přibližně 33 proteinů. Podobně podjednotka 60S obsahuje RNA 28S (4718 bází), 5,8S (160 bází) a 5S (120 bází). Kromě toho je tvořen bazickými bílkovinami a kyselými bílkovinami..
Archaea je skupina mikroskopických organismů, které připomínají bakterie, ale liší se v tolika vlastnostech, že tvoří samostatnou doménu. Žijí v rozmanitých prostředích a jsou schopni kolonizovat extrémní prostředí.
Typy ribozomů nalezené v archaeách jsou podobné ribozomům eukaryotických organismů, i když mají také určité vlastnosti bakteriálních ribozomů..
Má tři typy molekul ribozomální RNA: 16S, 23S a 5S, spojené s 50 nebo 70 proteiny, v závislosti na druhu studie. Pokud jde o velikost, archaea ribozomy jsou blíže bakteriálním (70S se dvěma podjednotkami 30S a 50S), ale pokud jde o jejich primární strukturu, mají blíže k eukaryotům..
Protože archaea má tendenci obývat prostředí s vysokými teplotami a vysokými koncentracemi solí, jsou jejich ribozomy vysoce odolné.
S nebo Svedbergovi se týká sedimentačního koeficientu částice. Vyjadřuje vztah mezi konstantní rychlostí sedimentace a aplikovaným zrychlením. Toto opatření má rozměry času.
Všimněte si, že Svedbergové nejsou aditivní, protože berou v úvahu hmotnost a tvar částice. Z tohoto důvodu v bakteriích ribozom složený z 50S a 30S podjednotek nepřidává až 80S, podobně 40S a 60S podjednotky netvoří 90S ribozom.
Veškerý buněčný aparát nezbytný pro syntézu ribozomů se nachází v jádru, husté oblasti jádra, která není obklopena membránovými strukturami..
Nukleolus má proměnnou strukturu v závislosti na typu buňky: je velký a nápadný v buňkách s vysokými požadavky na bílkoviny a je téměř nepostřehnutelnou oblastí v buňkách, které syntetizují málo bílkovin..
Ke zpracování ribozomální RNA dochází v této oblasti, kde se spojuje s ribozomálními proteiny a vede ke granulovaným kondenzačním produktům, což jsou nezralé podjednotky, které tvoří funkční ribozomy..
Podjednotky jsou transportovány z jádra - přes jaderné póry - do cytoplazmy, kde jsou sestaveny do zralých ribozomů, které mohou zahájit syntézu proteinů..
U lidí se geny kódující ribozomální RNA nacházejí na pěti konkrétních párech chromozomů: 13, 14, 15, 21 a 22. Jelikož buňky vyžadují velké množství ribozomů, geny se na těchto chromozomech několikrát opakují..
Geny Nucleolus kódují ribozomální RNA 5,8S, 18S a 28S a jsou transkribovány RNA polymerázou do transkriptu prekurzoru 45S. 5S ribozomální RNA není v nukleolu syntetizována.
Moderní ribozomy se musely objevit v době LUCA, posledního univerzálního společného předka. poslední univerzální společný předek), pravděpodobně v hypotetickém světě RNA. Předpokládá se, že transferové RNA byly zásadní pro vývoj ribozomů.
Tato struktura by mohla vzniknout jako komplex se samoreprodukujícími se funkcemi, které později získaly funkce pro syntézu aminokyselin. Jednou z nejvýraznějších charakteristik RNA je její schopnost katalyzovat vlastní replikaci.
Zatím žádné komentáře