Ku sintetizohet rARN. ARNr ribosomale RNA: karakterizim dhe përshkrimi i strukturës

Biologjia molekulare ka qenë duke studiuar strukturën dhe funksionin e molekulave organike që përbëjnë qelizat e gjalla të bimëve, kafshëve dhe njerëzve. Dukshëm midis tyre jepet një grup i komponimeve quajtura nukleike (nukleare) acide.

Ka dy lloje: acid deoxyribonucleic (DNA) dhe ribonucleic. Kjo e fundit ka disa ndryshime: ARNi, tRNA dhe rARN, të cilat ndryshojnë në funksionin e tyre dhe vendin e lokalizimit në qelizë. Ky artikull është i përkushtuar për studimin e pyetjeve të mëposhtme: ku sintetizohet rARN në prokariote dhe qelizat eukariote, çfarë është struktura dhe kuptimi i saj.

Informacioni historik

Përmendja e parë shkencor i acidit në ribozome mund të gjenden në studimet nga R. Weinberg dhe S. Penman në 60-vitet e shekullit XX, i cili e përshkroi një molekulë shkurtër polinukleotidit lidhur me ARN, por struktura dhe sedimentimit hapësinor koeficientit të ndryshme të informacionit dhe transferimit ARN. Më shpesh, molekulat e tyre janë gjetur në përbërjen e nucleolus, dhe organelet qelizore - ribozomet, përgjegjës për sintezën e proteinave qelizore. Ata quheshin ribosomal (ribosomal ARN).

Karakteristikat e ARN

acid ribonucleic, si të ADN-së, është një polimer me të cilin janë të monomerë nukleotidet 4 lloje: adenine, guaninë, uracil dhe cytidinë lidhur bono phosphodiester në molekulat e gjatë të vetme-bllokuara të thurur në një spirale që ka një komplekse ose simetri. Ka gjithashtu dyzinxhiror ribosomale RNA ndodh në viruse me ARN dhe kopje funksione DNA: mbajtjen dhe transmetimin e tipare trashëguar.

Tri lloje të acideve gjenden në qelizë më shpesh është: një matricë, ose informacion, RNA transport ribosomal ARN, të cilat janë të bashkangjitur aminoacidet, si dhe acid ribosomal, të vendosura në nucleolus dhe citoplazmën e qelizës.

RNA ribosomale është rreth 80% e acideve ribonucleic në qelizën dhe 60% e mases së ribozomeve - organeleve, sintezën e proteinave qelizore. Të gjitha speciet e mësipërme janë të sintetizuara (transkriptuar) në rajone të caktuara të ADN-së, ARN këto gjene. Gjatë sintezës së molekulës përfshirë enzimë të veçantë - RNA polimerazë. Vendi në një qeli, ku ARNr sintetizohet - është janë mbledhur, e cila është në thelbin karyoplasm.

Janë mbledhur, rolin e saj në sintezën e

Në qelizat e gjalla, të quajtur cikli qeliza dallimin midis ndarjet e saj - interphase. Në këtë kohë, në bërthamën qelizore organet dendura struktura grimcuar quajtur nucleoli dhe është një komponent thelbësor i të dy bimore dhe shtazore qelizave janë të dukshme.

Në biologji molekulare, ajo u gjet se nucleoli janë organelet ku ARNr sintetizohet. Hetimet e mëtejshme çoi në pjesët zbulimi citologjike e ADN-së qelizave në të cilat gjenet janë përgjegjëse për strukturën dhe sintezën e acideve ribosomale u gjetën. Ata ishin të quajtur organizatori nucleolar.

organizator janë mbledhur

Deri në 60-vitet e shekullit XX, në biologji ishte një opinion se organizatori janë mbledhur, të vendosura në vendin e një shtrëngim të mesme në 13, 14, 15, 21 dhe 22 çifte të kromozomeve, ka formën e një vend të vetëm. Studiuesit e përfshirë në studimin e dëmit kromozomeve, i quajtur devijime, kemi gjetur se koha hendeku kromozomi në vendin e shtrëngim të mesëm është formuar nucleoli në secilën nga pjesët e saj.

Kështu, në vijim mund të thuhet: organizator janë mbledhur përbëhet nga jo një, por disa loci (gjenet) përgjegjës për formimin e nucleolus. Ajo aty sintetizuar ARNr ribosomale RNA formimin organelles qelizore subunit proteine-sintetizimin - ribozomën.

Çfarë është një ribozomi?

Siç u përmend më herët, të tre lloje kryesore të ARN ekzistojnë në qeli, ku ata janë të sintetizuara në zona të caktuara - gjeneve të ADN-së. Rezultuar ribosomal ARN formë transkriptimi komplekset me proteina - RNPs e cila formon një pjesë integrale të organeleve të ardhmen, të ashtuquajturat reparteve. Përmes poret në membranën nuklear, në citoplazmë, ato të lëvizur dhe për të formuar një strukturë të bashkuar aty, qe perfshin molekulen dhe ende-ARN dhe T-RNA, i quajtur polysomes.

Ribozome vetë mund të jenë të ndara nga veprimi i joneve të kalciumit dhe të ekzistojnë në formën e reparteve të veçanta. procesi i kundërt njëjta ndodh në compartments e citoplazmën e qelizës ku ndodhin proceset Përkthime - grumbulluar molekulat e proteinave qelizore. Qeliza aktiv më intensive rrjedh metabolizmin aty, më tepër përmban ribozomën. Për shembull, qelizat e palcës së kockës, hepatocytes dhe kafshëve kurrizor njerëzore karakterizohet nga një numër i madh i këtyre organeleve brenda citoplazmë.

Si Gjenet janë të koduara rARN?

Bazuar në sa më sipër, struktura, llojet dhe funksioni i gjeneve ARNr varet nga organizatori nucleolar. Ata janë rregulluar loci përmbajnë gjene qe kodojne per ARN ribozome. O. Miller, kryerjen e hulumtimit në qelizat ovogenesis Newt, mekanizmi i themeluar funksionimi i këtyre gjeneve. Që ata ishin sintetizuar kopje të ARNr (e ashtuquajtura transkriptanty primar) që përmban rreth 13h103 nukleotide dhe që ka një koeficient sedimentimit të 45 S. Më pas, kjo qark është mbajtur procesin ripening mbaron formë tre molekulave të koeficientëve sedimentimit p-ARN prej 5.8 S, 28 S, dhe 18 S.

Mekanizmi i formimit të p-RNA

Kthimit në eksperimente Miller cila hetuara sintezën e ARN ribozome dhe kanë treguar se DNA shërben model nucleolar (matrice) per formimin e p-RNA - transkriptanta. Ai gjendet se sasia e molekulave polimerazës ARN enzimë varet nga numri i acideve papjekur ribosomale (para-ARNr), të cilat janë të formuara. Atëherë maturimin (përpunimi) dhe P-ARN molekula fillojnë menjëherë lidhet tek peptideve, rezultati është një ribonucleoprotein - ndërtesë material ribosomi.

Përmban acide ribosomale në qelizat eukariote

Duke pasur parime të përbashkëta dhe strukturën e përgjithshme të mekanizmave funksionale të ribozomet prokariote dhe organizmave bërthamore ende kanë tsitomolekulyarnye dallime. Për të gjetur ata, studiuesit e studimit përdorur një metodë të quajtur Analiza X-ray. Ajo u gjet se madhësia e ribozome eukariotike dhe kështu të p-ARN përfshira në të, dhe koeficienti më sedimentimit të 80 S. organeleve, humbur joneve magnez, mund të ndahen në dy nënnjësi me tregues 60 S dhe 40 S. përbëhet grimcë e vogël një molekulë e acidit dhe madhe - tre, i.e. qelizat bërthamë të përmbajë ribozomën, i përbërë nga 4 polinukleotide acid helices karakteristikave të mëposhtme: 28 s RNA - 5 mijë nukleotide, 18 s - 2 mijë 5 s - 120 nukleotidesh, 5, .. 8 S - 160. pjesa ku ARNr sintetizohet në qeliza eukariotike - një disintegrations nucleolus false në karyoplasm bërthamë.

prokaryotes ribosomale

Ndryshe nga p-RNA brenda qelizave bërthamë, bakteriale acide ribosomale ribonucleic transkriptohen në pjesën e ngjeshur i citoplazmës që përmban ADN-në e quajtur nucleoid. Ai përmban gjenet ARNr. Rregullim, karakteristikë e përgjithshme që mund të përfaqësohet nga procesi rishkrimin informacionit me gjenet p-ARN në sekuencë e ADN-së ribozome ribonucleic komplementaritetit nukleotide acid me rregullat e kodit gjenetik: nukleoitid adenine korrespondon uracil, dhe guanine - citozinë.

bakteret R-ARN kanë një peshë molekulare të ulët dhe dimensione më të vogla sesa qelizat bërthamë. sedimentimit tyre koeficient S 70, dhe dy Nënnjësitë kanë tregues 50 S dhe 30 S. pjesëz më e vogël përmban një molekulë të p-ARN dhe të madh - dy.

Roli i acidit ribonukleik gjatë përkthimit

Funksioni kryesor i ARNr është që të sigurojë një proces biosintezen e proteinës të qelizave - live. Ajo është vetëm në praninë e ribozomet përmbajnë rARN. Bashkohen së bashku në grupe, ato lidhen tek molekula e ADN-së informacionit formimin politikën. Atë nga citoplazmën e qelizave transporti molekulë të përshtatshme acide ribosomale ribonucleic duke amino acide, e cila, herë në polysomes lidhura së bashku nga lidhje peptide për të formuar një polimer - proteinave. Ai është qelizat më të rëndësishme komponim organik kryejnë shumë funksione të rëndësishme: ndërtimi, transporti, energjia, enzimë, sigurisë dhe duke sinjalizuar.

Ky artikull shqyrtuar strukturën karakteristike dhe përshkrimin e acideve nukleike ribosomale janë Biopolimeret organike qelizat e bimëve, kafshëve dhe njerëzve.