Riboszomális ribonukleinsav

Definíció

noun
plural: Riboszomális ribonukleinsavak
ri-bo-so-mal ri-bo-nu-cle-ic ac-id, ˈraɪ bəˌsoʊ’məl raɪboʊnjuːkliːɪk ˈæsɪd
A riboszóma ribonukleinsav komponense

.

Részletek

Áttekintés

A ribonukleinsav (RNS) egy nukleinsav, amely a dezoxiribonukleinsavhoz (DNS) hasonlóan monomer nukleotidok lineáris láncaiból áll. Az egyes nukleotidkomponensek viszont foszforsavból, cukorból és nitrogénbázisból állnak. Az RNS abban különbözik a DNS-től, hogy általában egyszálú, és a DNS dezoxiribóz cukorkomponensével szemben ribózcukorral rendelkezik. Egy másik markáns különbség az RNS uracilja a DNS timinje helyett. Így az RNS-ekben az adenin komplementer bázispár az uracillal. Az RNS egyik fő funkciója a fehérjeszintézis. Ebben a folyamatban három fő RNS-típus vesz részt: (1) hírvivő RNS (mRNS), (2) transzfer RNS (tRNS) és (3) riboszomális RNS (rRNS). A riboszomális RNS a riboszóma RNS alkotóeleme.

Biológiai funkció

A riboszomális ribonukleinsav (rRNS) egy ribonukleinsav, amely a riboszomális fehérjékkel együtt alkotja a riboszómát. A riboszomális RNS nem hordozza a kódot a fehérjék előállításában. Inkább a riboszóma két alegységét (azaz a nagy alegységet és a kis alegységet) alkotja. A nagy alegység ribozimként szolgál; katalizálja a peptidkötés kialakulását két aminosav között. A riboszóma viszont a fehérjeszintézis helyszínéül szolgál. Három kötőhellyel rendelkezik: A, P és E helyek. Az A hely egy aminosavval kötődik a tRNS-hez (az úgynevezett aminoacil-tRNS-hez). A P-hely az a hely a riboszómában, amelyet a növekvő peptidláncot hordozó tRNS (azaz a peptidil-tRNS) foglal el. Az E site a riboszómából kifelé haladva a decilezett tRNS helye.1 A hírvivő RNS-t sablonként használva a riboszóma végigjár minden egyes kodont, és egy transzfer RNS-hez kötött specifikus aminosavval párosítja.

Prokarióta riboszóma vs. eukarióta riboszóma

A prokarióta és az eukarióta riboszómák egyaránt két riboszómális alegységből állnak. A riboszómák alegységeit a Svedberg-egységgel (S) jelzett ülepedési sebességük alapján azonosítják. A prokarióta riboszóma (70S) 50S (nagy alegység) és 30S (kis alegység) alegységből áll. Az eukarióta riboszóma (80S) 60S-ből (nagy alegység) és 40S-ből (kis alegység) áll. Megjegyzés: az S egységek nem adódnak össze, mivel nem a tömeg, hanem az ülepedési sebesség mértékét jelentik. A prokariótákban a 30S riboszómális alegység tartalmazza a 16S rRNS-t, míg az 50S riboszómális alegység az 5S rRNS-t és a 23S rRNS-t tartalmazza. Emlősökben a 40S riboszómális alegység a 18S rRNS-t, míg a 60S riboszómális alegység a rRNS-eket tartalmazza: 5S, 5,8S és 28S.
Prokarióta vs. eukarióta riboszómák

Prokarióta riboszóma

Eukarióta riboszóma

Helye. rRNS-ek

A prokarióta rRNS-ek a citoplazmában találhatók, míg az eukarióta rRNS-ek a citoplazmában (a riboszómákban), sejtmagban, a mitokondriumokban és a kloroplasztiszban. Az emlőssejtekben négy citoplazmatikus rRNS (azaz 28S, 5,8S, 18S és 5S) és két mitokondriális rRNS (azaz 12S és 16S) található.

Közös biológiai reakciók

Eukariótákban az rRNS-ek főként a sejtmagban szintetizálódnak. Emlősökben a 18S, 28S és 5,8S rRNS-géneket a nukleolusz szervező régiójában az RNS-polimeráz I átírja egy pre-rRNS-be (külön nevezzük 45S pre-RNS-nek), amelynek eredménye egy nagy pre-rRNS, amely 18S, 28S és 5,8S génekből áll. Feldolgozás után ezek külön-külön felszabadulnak. Ami az 5S rRNS-t illeti, az azt kódoló géneket a nukleoluszon kívül az RNS-polimeráz III írja át pre-5S rRNS-é. A riboszómakomplex nagy alegységének (azaz a 60S) kialakításához az 5S rRNS egyesül a 28S és az 5,8S rRNS-szel. A 18S viszont a riboszómális fehérjékkel egyesülve alkotja a kis alegységet (azaz a 40S-t).

Közös biológiai reakciók

A riboszóma biogenezis a riboszómaszintézis folyamata, amely a citoszolban zajlik. Az emlősökben, beleértve az embert is, a riboszóma a 60S és 40S rRNS-ek összeszerelésével alakul ki. A 60S és 40S alkotórészek azonban a sejtmagban, főként a nukleoluszban képződnek. A riboszómális fehérjék a citoplazmában szintetizálódnak, de a sejtmagba szállítják őket, hogy ott egyesüljenek az rRNS-alegységekkel. Ezután a sejtmagból a citoplazmába vándorolnak, hogy a riboszómakomplex a citoszolban összeálljon.

Biológiai jelentőség

Az rRNS-ek a riboszómák, a fehérjeszintézis helyszínének alkotóelemeiként nélkülözhetetlenek. Ezen kívül az rRNS-ek fontosak az evolúciós és taxonómiai kutatásokban. A gyógyászatban célpontként is felhasználhatók. Néhány antibiotikumot, például az eritromicint, a sztreptomicint és a ricint úgy tervezték, hogy megzavarják a patogén mikrobák rRNS-eit.

rRNS vs. rDNS

az rRNS-ek a riboszómákban található nukleinsavakra vonatkoznak. az rDNS-eket nem szabad a riboszómában jelen lévő nukleinsavak egy másik típusaként értelmezni. Az rDNS kifejezés az rRNS-eket kódoló géncsoportokra utal. az rRNS-eket a rendszertan és az evolúció alapjaként használják. az rDNS-eket, azaz a riboszómális RNS-eket kódoló géneket szekvenálják egy szervezet rendszertani csoportjának azonosítása, valamint a fajok divergenciájának becslése céljából.

Kiegészítő

Rövidítés(ek)

• rRNS
• riboszomális RNS

További olvasmányok.

Lásd még

• riboszómális DNS
• fehérje
• riboszóma
• fehérjeszintézis