Ribosomit ovat ribonukleoproteiini komplekseja (toisin sanoen yhdisteet, proteiinit ja RNA ) läsnä soluissa eukaryooteissa ja prokaryooteissa . Erittäin hyvin säilynyt evoluution aikana, niiden tehtävänä on syntetisoida proteiineja dekoodaamalla lähettäjän RNA: n sisältämät tiedot . Ne koostuvat ribosomaalisista RNA: ista , joilla on katalyyttinen aktiivisuus , ja ribosomaalisista proteiineista. Ribosomit koostuvat kahdesta alayksiköstä, pienemmästä, joka "lukee" lähettimen RNA: ta, ja suuremmasta, joka polymeroi aminohappoja muodostaen vastaavan proteiinin.
DNA-sekvenssi voi tietyissä tapauksissa johtaa mRNA: n (tai messenger-RNA: n) tuotantoon transkription avulla . Nämä voidaan sitten muuntaa aminohapposekvensseiksi . Ribosomit ovat yksi translaation keskeisistä tekijöistä. Heillä on kyky sitoutua mRNA: han ja muodostaa ottelu mRNA-koodin ja aminohapposekvenssin välillä tietylle proteiinille . Aminohapot valitaan tRNA: n avulla, joka sallii fyysisen yhteyden peptidisekvenssin ja geneettisen sekvenssin välillä , jota kaikki tukee ribosomin aktiivisuus. Itse asiassa jälkimmäinen eri tasoilla (esimerkiksi sytosolinen tai endoplasminen verkkokalvo) sallii peptidisynteesin ja siten geneettisen koodin kääntämisen tuleviksi proteiineiksi.
Kuten edellä todettiin, ribosomit ovat ribonukleoproteiineja, jotka johtuvat kahden alayksikön kokoonpanosta:
Eukaryooteissa, ribosomien löytyy sytoplasmassa , vapaa, tai siihen, joko membraanien endoplasmakalvostossa , tai jossa tumakotelo (joista jälkimmäinen on jatkoa endomembrane järjestelmä), tai muodossa polysomien (tai polyribosomien ). Bakteereissa ribosomeja löytyy myös sytoplasmasta tai ne ovat sitoutuneet plasmakalvoon. Ribosomeja esiintyy myös mitokondrioissa ja joissakin plastideissa , ja niiden rakenne on samanlainen kuin prokaryoottisten ribosomien. Tämä selitetään endosymbioosin teorialla . Niiden tehtävänä on kääntää mitokondrioiden DNA: sta tai kloroplasti-DNA : sta peräisin olevia messenger-RNA: ita .
Kun translaatio on hyvin aktiivista, useita ribosomeja voidaan liittää samanaikaisesti saman lähettimen RNA: n kanssa, tätä RNA: n peräkkäisten ribosomien ketjua kutsutaan polysomiksi tai polyribosomiksi.
Sisältää ROS: ita, jotka tunnetaan nimellä ribosomaaliset RNA: t (tai rRNA: t ) ja ribosomaaliset proteiinit , ne koostuvat kahdesta alayksiköstä: iso (L suurille ) ja pieni (S pienille ) alayksiköt. Nämä alayksiköt on rakennettu ribosomaalisen RNA-ytimen ympärille, jolla on erittäin kompakti rakenne , jonka ympärillä proteiinit roikkuvat. Ribosomin aktiivinen kohta, joka katalysoi peptidisidosten muodostumista, on RNA. Eukaryooteissa, ribosomin biogeneesin tapahtuu nucleolus , sisäistä rakennetta tumaan.
Koostumukset | Prokaryootit | Eukaryootit | |
---|---|---|---|
Suuri alayksikkö | Sedimentaatiokerroin | 50S | 60S |
Ribosomaaliset RNA: t | 23S, 5S RNA | RNA 5S, 5,8S, 28S | |
Proteiinit (numerot) | 34 | 49 | |
Pieni alayksikkö | Sedimentaatiokerroin | 30S | 40S |
Ribosomaaliset RNA: t | 16S | 18S RNA | |
Proteiinit (numerot) | 21 | 33 |
Yhteensä, toiminnallinen ribosomin (koostuu kahdesta alayksiköstä yhdessä) on molekyylimassa 4,2 x 10 6 daltonia, sedimentaatiovakio 80 Svedbergs eukaryooteissa ja 70 Svedbergs prokaryooteissa.
Prokaryoottien 70S-ribosomien halkaisija on 25 nanometriä (paikan A ja E välillä on 20 nanometrin etäisyys).
Prokaryoottien 70S-ribosomit ovat herkkiä tietyille antibiooteille (esimerkiksi aminoglykosidit ja kloramfenikoli), joilla ei ole vaikutusta eukaryoottien 80S-ribosomeihin.
Mitokondrioissa ja kloroplasteissa (ja kasvisolut ) sisältävät 70S-ribosomeihin, joka sen lisäksi, että niillä on omat DNA: n ja oman toisto mekanismi, tukevat ehdotusta, jonka mukaan nämä organellit ovat peräisin prokaryootti- on symbioosissa kanssa eukaryoottisolu ( Endosymbioositeoriassa ).
Ribosomi on "kone", joka muuntaa mRNA-molekyylin proteiinisynteesiksi. Geneettinen koodi varmistaa vastaavuuden mRNA: n sekvenssin ja syntetisoidun polypeptidin sekvenssin välillä. Ribosomi käyttää siirto-RNA: ta tai tRNA: ta "adapterina" lähettimen RNA: n ja aminohappojen välillä .
Messenger-RNA kulkee pienen alayksikön (30S tai 40S) läpi, joka sisältää tRNA: n sitoutumiskohdat mRNA: ssa. Suuri alayksikkö sisältää katalyyttisen osan, jota kutsutaan peptidyylitransferaasikeskukseksi, joka syntetisoi peptidisidoksen proteiinissa olevien peräkkäisten aminohappojen välillä . Suuri alayksikkö sisältää myös tunnelin, jonka kautta syntetisoitava proteiiniketju poistuu. Suuressa alayksikössä on myös kolme kohtaa, joihin aminohappoja kantavat tRNA: t sitoutuvat translaation aikana: A-kohta (aminoasyyli-tRNA: lle), joka on varattu tRNA: lla, joka kantaa aminohappoa, joka odottaa ', on kytketty polypeptidiketjuun; P-kohta (peptidyyli-tRNA: lle), jonka varaa tRNA, joka kantaa aminohappoa, joka on kytketty syntyneeseen polypeptidiketjuun; lopuksi E-kohta ( poistumiseen ), joka sallii deasetyloidun tRNA: n, joka on toimittanut aminohapon, vapautumisen.
Ribosomi on myös molekyylimoottori, joka etenee yli messenger-RNA: n kuluttamalla GTP : n hydrolyysin tuottamaa energiaa . Tähän liikkeeseen, jota kutsutaan translokaatioksi, liittyy useita proteiineja, joita kutsutaan venymiskertoimiksi.
Sisään Helmikuu 2009Nature- lehti julkaisi artikkelin, jonka ovat kirjoittaneet kaksi biofyysikkoa Montrealin yliopistosta . Keskittymällä prokaryoottisen ribosomin suuren alayksikön 23S rRNA: n rakenteeseen he yrittävät rekonstruoida järjestyksen, jossa ainesosat lisättiin peräkkäin toisiinsa tämän makromolekyylikompleksin nykyisen rakenteen saavuttamiseksi . Tämän työn tarkoituksena on mallintaa siirtymä hypoteettisesta maailmasta alkuperäisen RNA: n kanssa , jossa katalyyttinen aktiivisuus olisi rajoittunut ribotsyymeihin (autokatalyyttinen RNA), ja nykyiseen maailmaan, jossa proteiinit ja erityisesti entsyymit suorittavat suurimman osan toiminnoista. .