Ribosomaalinen ribonukleiinihappo

Määritelmä

substantiivi
plural: ribosomaaliset ribonukleiinihapot
ri-bo-so-mal ri-bo-nu-cle-ic ac-id, ˈraɪ bəˌsoʊ’məl raɪboʊnjuːkliːɪk ˈæsɪd
Ribosomin ribonukleiinihappokomponentti

.

Tiedot

Yleistä

Ribonukleiinihappo (RNA) on nukleiinihappo, joka deoksiribonukleiinihapon (DNA) tavoin koostuu monomeeristen nukleotidien lineaarisista ketjuista. Kukin nukleotidikomponentti puolestaan koostuu fosforihaposta, sokerista ja typpiemäksestä. RNA eroaa DNA:sta siinä, että se on yleensä yksisäikeinen ja siinä on riboosisokerikomponentti DNA:n deoksiriboosisokerin sijaan. Toinen merkittävä ero on RNA:n urasiili DNA:n tymiinin sijasta. Näin ollen RNA:ssa adeniini on komplementaarinen emäspari urasiilin kanssa. Yksi RNA:n tärkeimmistä tehtävistä on proteiinisynteesi. Tähän prosessiin osallistuu kolme päätyyppiä RNA:ta: (1) sanansaattaja-RNA (mRNA), (2) siirtorNA (tRNA) ja (3) ribosomaalinen RNA (rRNA). Ribosomaalinen RNA on ribosomin RNA-ainesosa.

Biologinen tehtävä

Ribosomaalinen ribonukleiinihappo (ribosomal ribonucleic acid, rRNA) on ribonukleiinihappo, joka yhdessä ribosomaalisten valkuaisaineiden kanssa muodostaa ribosomin. Ribosomaalinen RNA ei kanna koodia proteiinien valmistuksessa. Pikemminkin se muodostaa ribosomin kaksi alayksikköä (eli suuren ja pienen alayksikön). Suuri alayksikkö toimii ribotsyyminä; se katalysoi peptidisidoksen muodostumista kahden aminohapon välille. Ribosomi puolestaan toimii proteiinisynteesin tapahtumapaikkana. Sillä on kolme sitoutumiskohtaa: A-, P- ja E-kohdat. A-kohta sitoutuu tRNA:han, jossa on aminohappo (jota kutsutaan aminoasyyli-tRNA:ksi). P-kohta on ribosomissa kasvavaa peptidiketjua kantavan tRNA:n (eli peptidyyli-tRNA:n) valtaama paikka. E-kohta on paikka, jossa decyloitunut tRNA kulkee ribosomista ulos.1 Käyttäen sanansaattaja-RNA:ta templaattina ribosomi kulkee jokaisen koodonin läpi ja yhdistää sen tiettyyn aminohappoon, joka on kiinnittynyt siirto-RNA:han.

Prokaryoottinen ribosomi vs. eukaryoottinen ribosomi

Kumpainenkin, sekä prokaryoottinen että eukaryoottinen ribosomi, koostuu kahdesta ribosomaalisesta alayksiköstä. Ribosomien alayksiköt tunnistetaan niiden laskeutumisnopeuden perusteella, jota edustaa Svedbergin yksikkö (S). Prokaryoottinen ribosomi (70S) koostuu 50S:stä (suuri alayksikkö) ja 30S:stä (pieni alayksikkö). Eukaryoottinen ribosomi (80S) koostuu 60S:stä (suuri alayksikkö) ja 40S:stä (pieni alayksikkö). Huom. S-yksiköt eivät summaudu, koska ne kuvaavat sedimentaationopeutta, eivät massaa. Prokaryooteissa 30S-ribosomaalinen alayksikkö sisältää 16S rRNA:ta, kun taas 50S-ribosomaalinen alayksikkö sisältää 5S rRNA:ta ja 23S rRNA:ta. Nisäkkäillä 40S-ribosomaalinen alayksikkö sisältää 18S rRNA:ta, kun taas 60S-ribosomaalinen alayksikkö sisältää rRNA:ta: 5S, 5.8S ja 28S.
Prokaryoottiset vs. eukaryoottiset ribosomit

Prokaryoottinen ribosomi

Eukaryoottinen ribosomi

Sijaint. rRNA:t

Prokaryoottiset rRNA:t sijaitsevat sytoplasmassa, kun taas eukaryoottiset rRNA:t sijaitsevat sytoplasmassa (ribosomeissa), ytimessä, mitokondrioissa ja kloroplastissa. Nisäkässoluissa on neljä sytoplasman rRNA:ta (eli 28S, 5.8S, 18S ja 5S) ja kaksi mitokondrion rRNA:ta (eli 12S ja 16S).

Yleiset biologiset reaktiot

Eukaryooteissa rRNA:t syntetisoituvat pääasiassa nukleolissa. Nisäkkäillä 18S-, 28S- ja 5,8S-rRNA-geenit nukleoluksen järjestäjäalueella transkriboidaan RNA-polymeraasi I:n toimesta pre-rRNA:ksi (josta käytetään nimenomaan nimitystä 45S pre-RNA). Tuloksena on suuri pre-rRNA, joka koostuu 18S-, 28S- ja 5,8S-geeneistä. Prosessoinnin jälkeen ne vapautuvat yksitellen. Mitä tulee 5S-rRNA:han, RNA-polymeraasi III transkriboi sitä koodaavat geenit pre-5S-rRNA:ksi nukleolin ulkopuolella. Ribosomikompleksin suuren alayksikön (60S) muodostamiseksi 5S rRNA yhdistyy 28S- ja 5,8S rRNA:n kanssa. 18S puolestaan muodostaa pienen alayksikön (eli 40S:n) yhdistymällä ribosomiproteiinien kanssa.

Yleiset biologiset reaktiot

Ribosomin biogeneesi on ribosomisynteesin prosessi, joka tapahtuu sytosolissa. Nisäkkäillä, ihminen mukaan lukien, ribosomi muodostuu 60S- ja 40S-rRNA:n kokoamisella. 60S- ja 40S-komponentit muodostuvat kuitenkin tuman sisällä, pääasiassa nukleolissa. Ribosomiproteiinit syntetisoidaan sytoplasmassa, mutta ne kuljetetaan tumaan yhdistymään rRNA-alayksiköihin. Sen jälkeen ne siirtyvät ytimestä sytoplasmaan ribosomaalisen kompleksin kokoamista varten sytosolissa.

Biologinen merkitys

rRNA:t ovat välttämättömiä ribosomien, proteiinisynteesin tapahtumapaikan, rakenneosina. Tämän lisäksi rRNA:t ovat tärkeitä evoluutio- ja taksonomiatutkimuksissa. Niitä voidaan käyttää myös lääketieteen kohteena. Jotkin antibiootit, kuten erytromysiini, streptomysiini ja risiini, on suunniteltu häiritsemään patogeenisten mikrobien rRNA:ta.

rRNA vs. rDNA

rRNA:t koskevat ribosomeissa olevia nukleiinihappoja. rDNA:ta ei pidä käsittää toisenlaiseksi ribosomissa olevaksi nukleiinihapoksi. Termiä rDNA käytetään viittaamaan geeniryhmiin, jotka koodaavat rRNA:ita. rRNA:ita käytetään taksonomian ja evoluution perustana. rDNA:ita eli ribosomaalisia RNA:ita koodaavia geenejä sekvensoidaan organismin taksonomisen ryhmän määrittämiseksi sekä lajien eronopeuden arvioimiseksi.

Lisätiedot

Lyhenne(t)

• rRNA
• ribosomaalinen RNA

Lisäluku

Katso myös

• ribosomaalinen DNA
• proteiini
• ribosomi
• proteiinisynteesi