Molekylær Uttrykk cellebiologi: Ribosomes

Alle levende celler inneholder ribosomes, små organeller som består av ca 60 prosent ribosom-RNA (rRNA) og 40 prosent protein. Imidlertid, selv om de er vanligvis beskrevet som dannes, er det viktig å merke seg at ribosomes er ikke bundet av en membran, og er mye mindre enn andre organeller. Noen celletyper kan holde et par millioner ribosomes, men flere tusen er mer typisk., Organeller krever bruk av et elektron mikroskop for å være visuelt oppdaget.

Ribosomes finnes hovedsakelig bundet til endoplasmic reticulum og den kjernefysiske konvolutt, samt fritt spredt over hele cytoplasma, avhengig av om cellen er planter, dyr eller bakterier. Organeller tjene som protein produksjon av maskiner for cellen og er følgelig mest tallrike i celler som er aktive i proteinsyntesen, slik som bukspyttkjertel og hjerneceller., Noen proteiner syntetiseres av ribosomes er for cellens eget interne bruk, og spesielt de som er produsert av gratis ribosomes. Mange av proteiner produsert av bundet ribosomes, men er fraktet utenfor cellen.

I eukaryotes, rRNA i ribosomes er organisert i fire tråder, og i prokaryotes, tre tråder. Eukaryote ribosomes er produsert og montert i nucleolus., Ribosom proteiner angi nucleolus og kombinere med de fire rRNA-tråder for å opprette to ribosom underenhetene (en liten og en stor) som vil gjøre opp fullført ribosomet (se Figur 1). Ribosomet enheter forlate kjernen gjennom kjernefysisk porene og forene en gang i cytoplasma for formålet av protein syntese. Når protein produksjon ikke blir gjennomført, to underenhetene av en ribosomet er atskilt.

I 2000, fullstendig tredimensjonal struktur av store og små underenhetene av en ribosomet ble etablert., Bevis basert på denne strukturen foreslår, som hadde lenge vært antatt, at det er rRNA som gir ribosomet med grunnleggende dannelse og funksjonalitet, ikke proteiner. Tilsynelatende proteiner i en ribosomet å fylle i strukturelle hull og forbedre protein syntese, selv om prosessen kan ta plass i deres fravær, men til en mye lavere pris.

enheter av en ribosomet er ofte beskrevet av sine Svedberg (s) verdier, som er basert på deres rate av sedimentering i en sentrifuge., Den ribosomes i en eukaryote celle generelt har en Svedberg verdi av 80-TALLET og består av 40-årene og 60-tallet underenhetene. Prokaryotic celler, på den annen side, inneholder 70-TALLET ribosomes, som hver består av et 30-årene og en 50-tallet subunit. Som demonstrert av disse verdiene, Svedberg enheter ikke er additive, slik at verdiene av de to underenhetene av en ribosomet ikke legger opp til Svedberg verdi av hele organell. Dette er fordi frekvensen av sedimentering av et molekyl er avhengig av dens størrelse og form, snarere enn bare sin molekylvekt.,

Protein syntese krever assistanse av to andre typer RNA-molekyler i tillegg til rRNA. Messenger-RNA (mRNA) gir en mal for instruks fra cellenes DNA for å bygge et bestemt protein. Transfer-RNA (tRNA) bringer protein, byggesteinene, aminosyrer, til ribosomet., Det er tre tilstøtende tRNA bindende områder på en ribosomet: den aminoacyl bindende stedet for et tRNA molekyl som er festet til neste aminosyre i proteinet (som illustrert i Figur 1), peptidyl bindende nettstedet for den sentrale tRNA molekyl som inneholder den voksende peptid-kjeden, og en utgang bindende nettstedet til utslipp brukt tRNA molekyler fra ribosomet.

Når protein ryggraden aminosyrer er polymerisert, ribosomet utgivelser protein-og det er transportert til cytoplasma i prokaryotes eller til Golgi apparatet i eukaryotes., Det, proteiner er fullført og utgitt i eller utenfor cellen. Ribosomes er svært effektiv organeller. En enkelt ribosomet i en eukaryote celle kan legge til 2 aminosyrer til et protein kjede hvert sekund. I prokaryotes, ribosomes kan jobbe enda raskere, legge om 20 aminosyrer til et polypeptid hvert sekund.

I tillegg til de mest kjente mobile steder av ribosomes, organeller kan også bli funnet inne i mitokondriene og chloroplasts av planter., Disse ribosomes særlig forskjellige i størrelse og sminke enn andre ribosomes finnes i eukaryote celler, og er mer beslektet med de som finnes i bakterier og blågrønnalger celler. Likheten av mitokondrie og chloroplast ribosomes å prokaryotic ribosomes er generelt ansett for å være sterk støttende bevis for at mitokondriene og chloroplasts utviklet seg fra forfedrenes prokaryotes.