ribosom

ribosom predstavlja kompleks ribonukleinske kiseline s različitim proteinima, gdje se sinteza proteina odvija u skladu s nukleotidnim nizom pohranjenim u DNK prevođenjem u polipeptidni lanac.

Što je ribosom?

Ribosomi se sastoje od rRNA i raznih strukturnih proteina. RRNA (ribosomalna RNA) transkribira se u DNK. Postoje geni za sintezu ribosomalne RNA u obliku rDNA. RDNA se ne transkribira u proteine, već samo u ribosomalnu RNA.

RRNA služi kao osnovni građevni blok ribosoma.Tamo katalizira prijevod genetskih podataka mRNA u proteine. Proteini unutar ribosoma nisu kovalentno povezani s rRNA. Oni zajedno drže strukturu ribosoma, dok stvarnu katalizu sinteze proteina provodi rRNA. Ribosomi se sastoje od dvije podjedinice koje su samo sastavljene u ribosom tijekom sinteze proteina. Njihovi građevni blokovi sintetizirani su na DNK u staničnoj jezgri.

Tu se stvaraju i rRNA i proteini, koji se kombiniraju kako bi tvorili dvije podjedinice u staničnoj jezgri. Do citoplazme dopiru preko nuklearnih pora. U eukariotskoj ćeliji ima 100 000 do 10 000 000 ribosoma, ovisno o aktivnosti sinteze proteina. U stanicama s vrlo aktivnom sintezom proteina postoji više ribosoma nego u stanici s manje aktivnosti. Pored citoplazme, ribosomi se javljaju i u mitohondrijama ili u kloroplastima biljaka.

Anatomija i struktura

Kao što je već spomenuto, ribosomi se sastoje od rRNA i strukturnih proteina koji su odgovorni za pravilno pozicioniranje i koheziju strukture. Nakon sinteze u jezgri, nastaju dvije podjedinice, koje se spajaju samo tijekom sinteze proteina kroz kontakt s mRNA i stvaraju ribosom.

Nakon završetka biosinteze proteina, odgovarajući ribosom ponovo se raspada na njegove podjedinice. Kod sisavaca, mala se podjedinica sastoji od 33 proteina i jedne rRNA, a velika podjedinica sastoji se od 49 proteina i tri rRNA. Nakon kontakta s mRNA, koja nosi genetske informacije DNK za određeni protein, dvije se podjedinice kombiniraju kako bi tvorile stvarni ribosom i sinteza proteina može započeti.

Proteini ribosoma više su na rubu. Ribosomi mogu slobodno postojati u citoplazmi ili vezani membranom u endoplazmatskom retikulu. Pri tome, oni stalno prelaze između slobodnog i membranskog stanja. Ribosomi u slobodnoj citoplazmi proizvode proteine ​​koji bi također trebali ući u staničnu plazmu. Proteini se formiraju na endoplazmatskom retikuluu, a zatim ulaze u lumen ER putem kotranslacijskog transportera proteina. Obično su to proteini koji nastaju u stanicama koje stvaraju sekreciju, poput gušterače.

Funkcija i zadaci

Funkcija ribosoma je katalizirati biosintezu proteina. Stvarne genetske informacije o proteinima nose mRNA koja je prepisana na DNK. Nakon što napusti jezgru, odmah se veže na ribosom radi sinteze proteina. Dvije podjedinice se spajaju.

Nadalje, pojedine aminokiseline se transportiraju iz citoplazme u ribosome pomoću tRNA. Tamo postoje tri mjesta za vezanje tRNA. Ovo je aminoacil (A), peptidil (P) i izlazna točka (E). Na početku sinteze proteina dva položaja, A i P položaji, zauzimaju tRNA opterećena aminokiselinama. To se stanje naziva prijetralacijsko stanje. Nakon stvaranja peptidne veze između dviju aminokiselina dolazi do post-translacijskog stanja, pri čemu A mjesto postaje E mjesto, a P mjesto postaje A mjesto, a nova tRNA spaja tri nukleotida dalje na novom P mjestu.

Nekadašnja tRNA mjesta P oslobođena od aminokiseline sad je kanalizirana iz ribosoma. Stanja osciliraju kontinuirano tijekom sinteze proteina. Za svaku promjenu potrebna je visoka energija aktivacije. Pojedinačne molekule tRNA pristaju u odgovarajućem komplementarnom kodonu mRNA. Sinteza proteina odvija se između dviju podjedinica ribosoma u strukturi u obliku tunela. Stvarna biosinteza kontrolira se velika podjedinica ribosoma.

Mala podjedinica kontrolira funkciju rRNA. Kako se sinteza odvija u svojevrsnom tunelu, nezavršeni proteinski lanci zaštićeni su od razgradnje popravljajućim enzimima. U ovom bi obliku ovi proteini prepoznali kao neispravni u citoplazmi i odmah se razgradili. Kad je sinteza proteina dovršena, ribosom se raspada na njegove podjedinice.

bolesti

Prekid u sintezi proteina može dovesti do ozbiljnih zdravstvenih problema. Uredan slijed ovog postupka je važan za životne funkcije. No, postoje neke mutacije koje utječu na strukturne proteine ​​ili na mRNA.

Bolest kod koje se sumnja da su mutacije u ribosomalnim proteinima poznata je kao anemija od dijamantnog crnaca. Dijamantna crna anemija je vrlo rijedak krvni poremećaj u kojem je poremećena sinteza crvenih krvnih zrnaca. Razvija se anemija koja sprečava organe da se opskrbe dovoljnim količinom kisika. Liječenje se sastoji od doživotnih transfuzija krvi. Postoje i druge fizičke malformacije.

Prema jednoj teoriji, neispravnost ribosomalnih proteina trebala bi dovesti do pojačane apoptoze eritrocita progenitornih stanica i na taj način izazvati anemiju. Većina mutacija događa se spontano. Nasljednost sindroma može se dokazati samo u 15 posto svih slučajeva.