Ribosomální ribonukleová kyselina

Definice

podstatné jméno
plurál: ribozomální ribonukleové kyseliny
ri-bo-so-mal ri-bo-nu-cle-ic ac-id, ˈraɪ bəˌsoʊ’məl raɪboʊnjuːkliːɪk ˈæsɪd
složka ribonukleové kyseliny ribozomu

.

Podrobnosti

Přehled

Ribonukleová kyselina (RNA) je nukleová kyselina, která se podobně jako deoxyribonukleová kyselina (DNA) skládá z lineárních řetězců monomerních nukleotidů. Každá nukleotidová složka se zase skládá z kyseliny fosforečné, cukru a dusíkaté báze. RNA se od DNA liší tím, že je obecně jednovláknová a má ribózovou cukernou složku na rozdíl od deoxyribózového cukru DNA. Dalším výrazným rozdílem je uracil v RNA místo thyminu v DNA. Komplementární báze adenin se tedy v RNA páruje s uracilem. Jednou z hlavních funkcí RNA je syntéza bílkovin. Na tomto procesu se podílejí tři hlavní typy RNA: (1) messengerová RNA (mRNA), (2) transferová RNA (tRNA) a (3) ribozomální RNA (rRNA). Ribosomální RNA je RNA, která tvoří ribosom.

Biologická funkce

Ribosomální ribonukleová kyselina (rRNA) je ribonukleová kyselina, která spolu s ribosomálními bílkovinami tvoří ribosom. Ribosomální RNA nenese kód při tvorbě proteinů. Spíše tvoří dvě podjednotky (tj. velkou a malou podjednotku) ribozomu. Velká podjednotka slouží jako ribozym; katalyzuje tvorbu peptidové vazby mezi dvěma aminokyselinami. Ribozom zase slouží jako místo syntézy bílkovin. Má tři vazebná místa: A, P a E. Místo A se váže na tRNA s aminokyselinou (tzv. aminoacyl-tRNA). Místo P je místo v ribozomu obsazené tRNA nesoucí rostoucí peptidový řetězec (tj. peptidyl tRNA). Místo E je místo pro dekylovanou tRNA při průchodu ven z ribozomu.1 Pomocí messengerové RNA jako šablony ribozom prochází každý kodon a páruje ho s konkrétní aminokyselinou připojenou k přenosové RNA.

Prokaryotický ribozom vs. eukaryotický ribozom

Prokaryotické i eukaryotické ribozomy se skládají ze dvou ribozomálních podjednotek. Podjednotky ribozomů se identifikují podle rychlosti sedimentace reprezentované Svedbergovou jednotkou (S). Prokaryotický ribozom (70S) se skládá z 50S (velká podjednotka) a 30S (malá podjednotka). Eukaryotický ribozom (80S) se skládá z 60S (velká podjednotka) a 40S (malá podjednotka). Pozn. jednotky S se nesčítají, protože představují míru sedimentační rychlosti, nikoli hmotnost. U prokaryot obsahuje ribozomální podjednotka 30S 16S rRNA, zatímco ribozomální podjednotka 50S obsahuje 5S rRNA a 23S rRNA. U savců obsahuje ribozomální podjednotka 40S rRNA 18S, zatímco ribozomální podjednotka 60S obsahuje rRNA:
Ribosomy prokaryot a eukaryot

Prokaryotický ribosom

.

Eukaryotický ribosom

Umíst. rRNA

Prokaryotické rRNA jsou umístěny v cytoplazmě, zatímco eukaryotické rRNA jsou umístěny v cytoplazmě (v ribozomech), jádře, mitochondriích a chloroplastech. V savčích buňkách jsou čtyři cytoplazmatické rRNA (tj. 28S, 5,8S, 18S a 5S) a dvě mitochondriální rRNA (tj. 12S a 16S).

Společné biologické reakce

U eukaryot jsou rRNA syntetizovány především v jádře. U savců jsou geny 18S, 28S a 5,8S rRNA v oblasti organizátoru nukleolu přepisovány do pre-rRNA (označované konkrétně jako 45S pre-RNA) pomocí RNA polymerázy I. Výsledkem je velká pre-rRNA složená z 18S, 28S a 5,8S. Po zpracování se uvolňují jednotlivě. Pokud jde o 5S rRNA, geny, které ji kódují, jsou přepisovány do pre-5S rRNA RNA polymerázou III mimo jádro. Pro vytvoření velké podjednotky (tj. 60S) ribozomálního komplexu se 5S rRNA spojuje s 28S a 5,8S rRNA. 18S zase tvoří malou podjednotku (tj. 40S) spojením s ribozomálními proteiny.

Běžné biologické reakce

Biogeneze ribozomů je proces syntézy ribozomů, který probíhá v cytosolu. U savců, včetně člověka, se ribozom tvoří sestavením 60S a 40S rRNA. Složky 60S a 40S se však tvoří uvnitř jádra, hlavně v nukleolu. Ribozomální proteiny jsou syntetizovány v cytoplazmě, ale jsou transportovány do jádra, kde se spojují s podjednotkami rRNA. Ty se pak z jádra přesouvají do cytoplazmy, kde se v cytosolu sestavují ribozomální komplexy.

Biologický význam

RNA jsou nezbytné jako složky ribozomů, místa syntézy bílkovin. Kromě toho jsou rRNA důležité pro evoluční a taxonomický výzkum. Mohou být také využity jako cíl v medicíně. Některá antibiotika, například erytromycin, streptomycin a ricin, jsou navržena tak, aby narušovala rRNA patogenních mikrobů.

rRNA vs. rDNA

RNA se týkají nukleových kyselin v ribosomech. rDNA by neměly být chápány jako další typ nukleové kyseliny přítomné v ribosomu. Termín rDNA se používá pro označení shluků genů, které kódují rRNA. rRNA se používají jako základ v taxonomii a evoluci. rDNA, což jsou geny kódující ribozomální RNA, se sekvenují za účelem určení taxonomické skupiny organismu a také k odhadu míry divergence druhů.

Doplňkové

Zkratka(y)

• rRNA
• ribozomální RNA

Další literatura

Viz také

• ribozomální DNA
• protein
• ribosom
• syntéza proteinů