Var syntetiseras rRNA. RRNA Ribosomalt RNA: karakterisering och beskrivning av strukturen

Molekylärbiologi har studerat struktur och funktion av organiska molekyler som bygger upp levande celler av växter, djur och människor. Bland dem ges en grupp av föreningar som kallas nukleinsyror (nukleära) syror.

Det finns två typer: deoxiribonukleinsyra (DNA) och ribonukleinsyra. Den senare har flera ändringar: mRNA, tRNA och rRNA, som skiljer sig i deras funktion och plats för lokalisering i cellen. Denna artikel ägnas åt studiet av följande frågor: där syntetiserade rRNA i prokaryota och eukaryota celler, vad är dess struktur och mening.

historisk information

Den första vetenskapliga omnämnandet av ribosomalt syra kan hittas i studier av R. Weinberg och S. Penman i 60-talet av XX-talet, som beskrev en kort polynukleotidmolekyl relaterad till RNA, men olika rumslig struktur och sedimentationskoefficient av information och transfer-RNA. Oftast är deras molekyler som finns i sammansättningen av kärnsystemet, och cellorganeller - ribosomer, som är ansvariga för syntes av cellulärt protein. De kallades ribosomalt (ribosomalt RNA).

Karaktärisering av RNA

Ribonukleinsyra, som DNA, är en polymer av vilken monomererna är nukleotider 4 typer: adenin, guanin, uracil och cytidin ansluten fosfodiesterbindningar i långa enkelsträngade molekyler, vridet till en spiral som har en mer komplex eller konformation. Det finns också dubbelsträngat ribosomalt RNA som förekommer i RNA-virus och duplicera DNA funktioner: upprätthållande och överföring av ärftliga egenskaper.

Tre typer av syror som finns i cellen oftast är: en matris eller information, RNA transport ribosomal RNA, till vilken är bundna aminosyror, samt ribosomal syra, som ligger i nukleol och cytoplasman hos cellen.

Ribosomalt RNA är ca 80% av ribonukleinsyror i cellen och 60% av massan av ribosomen - organell, cellulär proteinsyntes. Alla ovan nämnda arter syntetiseras (transkriberas) i vissa regioner av DNA, är dessa RNA-gener. Under syntesen av molekylen involverade speciella enzym - RNA-polymeras. Plats i en cell, där rRNA syntetiseras - är nukleolen, som är på karyoplasm kärnan.

Kärnsystemet, dess roll i syntesen av

I levande celler, som kallas cellcykeln skilja mellan dess divisioner - interfas. Vid denna tid, i cellkärnan täta kroppar granulära strukturer kallas nukleolerna och är en väsentlig komponent av både vegetabiliska och animala celler är väl synliga.

I molekylärbiologi, visade det sig att de nukleolerna är de organeller där rRNA syntetiseras. Ytterligare undersökningar ledde till upptäckten cytologi delar av cell-DNA i vilka gener är ansvariga för strukturen och syntesen av ribosomala syror hittades. De kallades nukleolär organisatör.

nucleolus organisatör

Upp till 60-talet av XX-talet i biologi var en åsikt som nukleolen organisatör, som ligger på platsen för en sekundär sammandragning i 13, 14, 15, 21 och 22 par kromosomer, har formen av en enda plats. Forskarna bakom studien av kromosomskador, så kallade avvikelser, har funnit att tidslucka kromosomen på platsen för den sekundära förträngning bildas nukleolerna vid var och en av dess delar.

Sålunda, kan följande konstateras: kärnsystemet organisatör består av inte en utan flera loci (gener) som är ansvariga för bildningen av kärnsystemet. Det syntetiserade däri rRNA Ribosomalt RNA formnings subenhetsprotein-syntetiserande cellorganeller - ribosomer.

Vad är en ribosomen?

Som tidigare nämnts, alla tre huvudtyper av RNA existerar i cellen, där de syntetiseras i vissa områden - DNA-gener. De resulterande ribosomalt RNA transkription bildar komplex med proteiner - RNP av vilka bildar en integrerad del av framtida organeller, så kallade subenheterna. Genom porer i kärnmembranet in i cytoplasman, rör de sig och bilda en enad struktur däri, innefattande molekylen och fortfarande-RNA och t-RNA, som kallas polysomer.

Ribosom sig själva kan separeras genom inverkan av kalciumjoner och föreligga i form av separata subenheter. Omvänd samma process sker i avdelningarna i cellcytoplasman där översättningsprocesser inträffar - montering molekyler cellulära proteiner. Den aktiva cellen mer intensivt däri strömmande ämnesomsättning, desto mer det innehåller ribosomer. Till exempel, benmärgsceller, hepatocyter och den mänskliga ryggradsdjur som kännetecknas av ett stort antal av dessa organeller inom cytoplasman.

Hur gener kodas rRNA?

Baserat på det föregående, strukturen, typer och funktion av rRNA gener beror på den nukleolära arrangören. De är anordnade loci innehållande gener som kodar för ribosomalt RNA. O. Miller, bedriva forskning i oogenes newt celler, den mekanism som upprättats funktion av dessa gener. Eftersom de syntetiserades kopior av rRNA (så kallad primär transkriptanty) innehållande ca 13h103 nukleotider och med en sedimenteringskoefficient av 45 S. Därefter denna krets hålls mognadsprocess slutar bildar tre molekyler av p-RNA sedimenteringskoefficienterna 5,8 S, 28 S, och 18 S.

Mekanismen för bildning av p-RNA

Återvänder till Miller experiment som undersökte syntesen av ribosomalt RNA och som visade att DNA tjänar nukleolär mönster (matris) för bildningen av p-RNA - transkriptanta. Han fann också att den mängd av enzymet RNA-polymerasmolekyler beror på antalet av omogna ribosomala syror (pre-rRNA), som bildas. Då mognads (bearbetning), och p-RNA-molekyler börjar omedelbart binda till peptiderna, är resultatet en ribonukleoprotein - byggmaterial ribosomen.

Terar ribosomala syror i eukaryota celler

Att ha gemensamma principer och övergripande strukturen av de funktionella mekanismerna hos prokaryota ribosomer och kärn organismer fortfarande tsitomolekulyarnye skillnader. För att hitta dem, studie Forskarna använde en metod som kallas röntgenanalys. Fann man att värdet av den eukaryota ribosomen och sålunda p-RNA, in i den, mer och sedimentationskoefficient av 80 S. organeller förlorar magnesiumjoner, kan delas in i två subenheter med indikatorer 60 S och 40 S. Small partikel innehåller en molekyl av syra och stora - tre, dvs kärnförsedda celler innehåller ribosomer, som består av fyra polynukleotid helixar syra följande egenskaper: 28 s RNA - 5 tusen nukleotider, 18 s - 2 tusen 5 s - 120 nukleotider, 5, .. 8 S - 160. Den del där rRNA syntetiseras i eukaryota celler - en nukleol sönderfall false i karyoplasm kärna.

Ribosomala RNA prokaryoter

Till skillnad från p-RNA inom de kärnförsedda cellerna är bakteriella ribosomala ribonukleinsyror transkriberas på den komprimerade delen av cytoplasma innehållande DNA och kallade nukleoid. Den innehåller rRNA gener. Arrangemang, en allmän egenskap som kan representeras av den information omskrivning processen med p-RNA-gener i DNA-sekvensen av ribosomal ribonukleinsyra nukleotidkomplementaritet med reglerna för den genetiska koden: adenin nukleoitid motsvarar uracil och guanin - cytosin.

R-RNA-bakterier har en lägre molekylvikt och mindre dimensioner än de kärnförsedda cellerna. Deras sedimentationskoefficient S 70, och de två subenheterna har indikatorer 50 S och 30 S. Den mindre partikeln innehåller en molekyl av p-RNA, och stora - två.

Rollen av ribonukleinsyran under translation

Den huvudsakliga funktionen för rRNA är att tillhandahålla en process för biosyntes av cellprotein - LIVE. Det är endast i närvaro av ribosomer som innehåller rRNA. Sluter sig samman i grupper, de binder till DNA-molekylen av den information som bildar policyn. Till den från cytoplasman av celler lämpliga transportmolekyl ribosomala ribonukleinsyror som bär aminosyror, som, en gång i polysomer sammanlänkade med peptidbindningar för att bilda en polymer - protein. Han är de viktigaste organiska föreningar celler utför många viktiga funktioner: konstruktion, transport, energi, enzym, säkerhet och signalering.

Denna artikel undersöks den karakteristiska struktur och beskrivning av ribosomala nukleinsyror är organiska biopolymerer celler av växter, djur och människor.