A riboszóma áttekintés
Riboszóma: áttekintés
A riboszómák nagy ribonukleoprotein komplexet, amelynek molekulatömege körülbelül 2,5 MDa álló riboszomális fehérjék, rRNS molekulák és a kapcsolódó transzlációs faktorok. A riboszómák - membránhoz nem organellum, ahol a protein szintézist történik a sejtben. Ezek gömb alakú szerkezet átmérője körülbelül 20 nm. Ezek legkisebb sejtorganellumokkal vannak elrendezve nagyon nehéz. Sem molekula része a riboszóma nem kétszer megismételjük. Jobb, mint más baktériumok tanulmányozott riboszóma E. coli (E. coli).
A riboszómák prokarióta és eukarióta szervezetek mérete változó. Elektronmikroszkópos képe riboszómák az összes ismert organizmusok világosan mutatják, hogy a részecskék vannak kialakítva két egyenlőtlen alegységből (ábra. 2). Valóban, ha a környezet és a riboszóma, koncentráció csökkentése a magnézium-ionok vagy bármely más módon, hogy növelje az elektrosztatikus taszítást a foszfát-csoportok a riboszomális RNS, a riboszóma disszociál két egyenlőtlen subparticles - nagy és kis (ábra. 34), azok tömeg aránya körülbelül 2 1.
Amikor prokarióta-alegység disszociációját képződött 30S és 50S alegység, és eukarióta - 40S és 60S. Teljes riboszomális részecskék és alegység lehet kijelölt aszerint, hogy azok szedimentációs koefficiens (a lerakódás sebességét, Lat sedimentum -. A csapadékot) ultracentrifugában, kifejezett Svedberg egységekben (S). S - süllyedés, ez függ a molekulatömeg és a térbeli konformációjának lerakódott szemcsék centrifugálás alatt. Bakteriális riboszóma egy molekulatömege körülbelül 3 millió (3 és 10 fok 6) ülepedési együtthatója 70S és nevezik 70S-részecske. és több nagyobb riboszóma eukarióta szervezetek (állatok, növények és gombák) kerül bemutatásra, mint 80S-részecske. On-alegység disszociációját reverzibilis, és a redukciós körülmények újratársításához alegység riboszomális részecskék teljes. Általában, és az elektron-mikroszkópos megfigyelés, és a disszociációs kísérletek riboszómák és kifinomultabb megközelítések a tanulmány az ezen részecskék mutatják, hogy a riboszóma mindig épített két egyenlőtlen blokkok - nagy és kis alegységek, és amely blokkolja (alegység) riboszóma viszonylag lazán kapcsolódnak egymáshoz . 70S riboszóma eubaktériumok összetételében tartalmazhat 55-60 riboszóma fehérjéket. a 80S riboszóma eukarióták ez a szám 75-85. Mindkét esetben a riboszomális fehérjék a riboszómák társított rRNS molekulák képező térben szervezett ribonukleoprotein szálak.
Bakteriális riboszóma ülepedési együtthatója 70S. mivel lehetetlen szeres mechanikusan 30S és 50S, például riboszóma-asszociált konformációt egymástól különböző alegység-konformáció).
30S-alegység áll 21 riboszómális protein és egy molekula 16S riboszomális RNS. A szerkezet a 50S-alegység protein molekulák 34, és két riboszomális RNS-ek (23S és 5S).
Citoplazmájában eukarióta sejtek riboszóma az ülepítő együttható 80S; Ezek közé tartozik a két alegység -
Nagy 60S és 40S kis alegység riboszomális eukarióta sejtekben nagy mennyiségben tartalmaznak különböző fehérjét, mint a megfelelő alegységének bakteriális riboszómák. A mitokondriumok és a kloroplasztok is tartalmaznak riboszómák. Ők jobban hasonlít a bakteriális riboszómák 70S, mint 80S citoplazmatikus riboszómák eukarióták. Között fehérjeszintézis baktériumokban, a mitokondriumok és a kloroplasztok sok közös.
A genetikai információ jelen van a sejtben, mint a DNS és reprodukáló in sejtgeneráción DNS replikáció. valósul fehérje bioszintézise. Ahhoz, hogy különböző részei ennek a DNS - gének - első átírt (felülírásra) formájában több példányban RNS (messenger RNS-t vagy mRNS-t), majd a lefordított ezeket a másolatokat (olvassa) a fehérje-szintetizáló sejt részecskék - riboszómák. így a proteinek termelését, hogy meghatározzák a teljes készlet tulajdonságai és jellemzői a szervezet (ld. 1.).
Így a fehérje bio - központi folyamat az élő sejtek: ez rajta keresztül „halott” nukieinsavrnoíekuiákat életre, kémia fordul biológia. A folyamat fehérjebioszintézist zajlik több lépcsőben, amelyek többsége aktívan részt vesz a riboszóma.
1. átíró. Külön részek (gének) a kettős szálú DNS-templátok szintéziséhez egyszálú RNS, amely láncok. A szintetizált RNS láncok komplementer egy DNS-szálhoz, és ezért, pontosan reprodukálni dezoxiribonukleotid szekvencia, amely egy másik DNS-lánc annak ribonukleotidszekvenciát.
2. Feldolgozó és RNS közlekedés. RNS a szintézis során, és azt követően, különösen az eukarióta sejtekben, mehet keresztül számos további változások (hozzátéve végcsoportok módosított nukleotid excíziós egyes darab nukleotidszekvencia és mások.). Az így kapott információk, vagy messenger RNS (mRNS) szállítjuk tovább a riboszómák (eukariótákban szállítják a sejtmagból a citoplazmába), mint egy program, amely meghatározza az aminosavszekvencia egy szintetizált fehérje. Továbbá, az aktiváló aminosavak, és az elfogadás. A kiindulási anyagot, amelynek alapú fehérje aminosavak, aminosavak azonban szabad sejteket nem lehet közvetlenül használni a riboszómák által. Minden aminosavat először ATP aktivál, majd csatlakozik a speciális RNS-molekula úgynevezett transzfer RNS (tRNS), kívül a riboszóma. Az így kapott amino-acil-tRNS belép a riboszóma szubsztrátként fehérjeszintézis.
3. Broadcast. A információáramlás formájában mRNS és anyagáramlás formájában amino-acil-tRNS a riboszómák kapott, amelyek molekuláris gépek végző transzfer, vagy fordítása a genetikai információ a nyelvet a nukleotid-szekvencia az mRNS nyelv aminosav-szekvencia a polipeptid-lánc a protein szintetizálandó. Minden riboszóma mRNS áramkört szekvenciálisan vizsgál (mozog annak mentén az egyik végétől a másik), és rendre kiválasztja közül az amino-acil-tRNS, amelyek megfelelnek az (komplementer) kombinációi triplett nukleotid található jelenleg a riboszóma. Így, mozgását a riboszóma mentén mRNS meghatározza a szigorú sorrendben az idő előfordulási riboszóma különböző amino-acil-tRNS-sorrendje szerint elrendezése a kódoló nukleotid kombinációk (kodon) mentén az mRNS. Választott aminosav amino-acil-tRNS-minden alkalommal kovalensen kapcsolódik a riboszóma naszcens polipeptid-lánc, és a dezacilezett tRNS felszabadul a riboszóma az oldatba. Így egymás oidaiiáncnak maradékot polipeptidláncot van kialakítva.
4. képződés funkcionális fehérje fúziós polipeptid-láncot részben kinyúlik a riboszóma és elkezdi szeres a gömböcske (kotranszlációsan összecsukható), és a befejezésekor a szintézis, azaz elolvasása után az összes mRNS-felszabadul a riboszómák és végül összeomlik (poszttranszlációs összecsukható). Szintetizált fehérje átjut a sejtmembránon, ami jellemző a fehérjék a sejt által termelt, hogy a közös szükségletek az organizmus vagy sejt populáció (szekretált fehérje). fehérje feltekeredést és fehérje szállítási a membránon keresztül kísérhetik különféle kovalens módosítások enzimekkel (fehérje-feldolgozás), így a folyamat létrehozásának a kémiai szerkezetét a fehérje (szintézisét a polipeptid-lánc), és lényegében a természetes hajtogatását funkcionálisan aktív protein gömböcske hajtjuk riboszóma. A száma riboszómák a sejtben nagymértékben változik - több ezer vagy több tízezer cellánként - attól függően, hogy az intenzitás a fehérjeszintézis e sejttípusban. Minden riboszóma teljesen beolvassa egy mRNS-molekula, és összhangban programot szintetizál egy fehérjemolekula, akkor lehet programozni egy másik molekula előállítására mRNS és egy másik fehérje-molekula, stb Általában egy mRNS-molekula olvassa több riboszómák mozognak a mRNS egymástól, és ezáltal egymástól függetlenül szintetizáljuk azonos fehérje-molekulákat, de a megfelelő késleltetés. Az ilyen, a dinamikatartomány audio mRNS riboszóma nevezett multi poliriboszómáikat. Kémiailag ribonukleoprotein riboszóma van: ez áll egy specifikus riboszomális RNS-t és adott riboszomális fehérjék. tartott együtt egymással. Fizikailag riboszóma kompakt részecske egy sajátos formája mentes szimmetria a külső és belső, nagyjából közelíthető egy gömb átmérője körülbelül 30 nm. Funkcionálisan ez a molekulatömeg gép maga mentén húzódik az mRNS lánc mRNS által kódolt kiolvasási genetikai információt, és ezzel párhuzamosan, összhangban a kódot, szintetizáló polipeptid-lánc a fehérje belépjen vele aminosavat. A működés során a riboszóma energiát fogyaszt hidrolízise guanozin-trifoszfát (GTP). Egyértelmű, hogy a részletes ismerete a riboszóma szerkezete a szükséges alapot az mechanizmusának megértésében ennek molekuláris gép. Jelenleg a teljes riboszóma szerkezetének molekuláris szinten még nem ismert, bár sok szerkezetének részleteit. Ez a cikk megpróbálja összefoglalni a sok eltérő szerkezetére vonatkozó információk riboszómák és ki kell alakítani az alapelveket molekuláris szervezet.
Ábra. I.18 bemutatja a modell a térbeli szerkezet a 70S riboszóma E. coli, a laboratóriumban kidolgozott D. Frank (USA).