Ribosomalny kwas rybonukleinowy

Definicja

rzeczownik
liczb: ribosomal ribonucleic acids
ri-bo-so-mal ri-bo-nu-cle-ic ac-id, ˈraɪ bəˌsoʊ’məl raɪboʊnjuːkliːɪk ˈæsɪd
składnik kwasów rybonukleinowych rybosomu

.

Szczegóły

Przegląd

Kwas rybonukleinowy (RNA) jest kwasem nukleinowym, który podobny do kwasu deoksyrybonukleinowego (DNA) składa się z liniowych łańcuchów monomerycznych nukleotydów. Każdy składnik nukleotydowy składa się z kolei z kwasu fosforowego, cukru i zasady azotowej. RNA różni się od DNA tym, że jest jednoniciowe i zawiera cukier rybozę, w przeciwieństwie do cukru deoksyrybozę w DNA. Inną znaczącą różnicą jest uracyl w RNA w miejsce tyminy w DNA. Tak więc, adenina komplementarne pary zasad z uracylu w RNA. Jedną z głównych funkcji RNA jest synteza białek. Istnieją trzy główne typy RNA zaangażowane w ten proces: (1) posłańczy RNA (mRNA), (2) transferowy RNA (tRNA) oraz (3) rybosomalny RNA (rRNA). Rybosomalny RNA jest składnikiem RNA rybosomu.

Funkcja biologiczna

Ribosomalny kwas rybonukleinowy (rRNA) jest kwasem rybonukleinowym, który wraz z białkami rybosomalnymi tworzy rybosom. Rybosomalny RNA nie jest nośnikiem kodu w tworzeniu białek. Tworzy raczej dwie podjednostki (tj. dużą i małą) rybosomu. Duża podjednostka służy jako rybozym; katalizuje tworzenie wiązania peptydowego między dwoma aminokwasami. Rybosom z kolei służy jako miejsce syntezy białka. Posiada on trzy miejsca wiążące: Miejsca A, P i E. Miejsce A wiąże się z tRNA zawierającym aminokwas (tzw. aminoacyl-tRNA). Miejsce P jest miejscem w rybosomie zajmowanym przez tRNA niosący rosnący łańcuch peptydowy (tzw. peptydylowy tRNA). Miejsce E jest miejscem dla zdecylowanego tRNA podczas tranzytu z rybosomu.1 Używając RNA posłańca jako szablonu, rybosom przemierza każdy kodon i paruje go z określonym aminokwasem dołączonym do transferowego RNA.

Rybosom prokariotyczny vs. rybosom eukariotyczny

Zarówno rybosomy prokariotyczne, jak i eukariotyczne składają się z dwóch podjednostek rybosomalnych. Podjednostki rybosomów są identyfikowane przez ich szybkość sedymentacji reprezentowaną przez jednostkę Svedberga (S). Rybosom prokariotyczny (70S) składa się z 50S (duża podjednostka) i 30S (mała podjednostka). Rybosom eukariotyczny (80S) składa się z 60S (duża podjednostka) i 40S (mała podjednostka). Uwaga: jednostki S nie sumują się, ponieważ są miarą szybkości sedymentacji, a nie masy. U prokariotów podjednostka rybosomalna 30S zawiera 16S rRNA, natomiast podjednostka rybosomalna 50S zawiera 5S rRNA i 23S rRNA. U ssaków podjednostka rybosomalna 40S zawiera 18S rRNA, natomiast podjednostka rybosomalna 60S zawiera rRNA: 5S, 5,8S i 28S.
Prokariotyczne vs Eukariotyczne Rybosomy

Prokariotyczny rybosom

.

Rybosom eukariotyczny

Lokalizacja rRNA

Prokariotyczne rRNA znajdują się w cytoplazmie, podczas gdy eukariotyczne rRNA znajdują się w cytoplazmie (w rybosomach), jądrze, mitochondriach i chloroplaście. W komórkach ssaków występują cztery cytoplazmatyczne rRNA (tj. 28S, 5,8S, 18S i 5S) oraz dwa mitochondrialne rRNA (tj. 12S i 16S).

Wspólne reakcje biologiczne

U eukariotów rRNA syntetyzowane są głównie w jądrze komórkowym. U ssaków geny 18S, 28S i 5,8S rRNA w regionie organizatora jądra są transkrybowane do pre-rRNA (określanego w szczególności jako 45S pre-RNA) przez polimerazę RNA I. W rezultacie powstaje duży pre-rRNA składający się z 18S, 28S i 5,8S. Po przetworzeniu są one uwalniane pojedynczo. Geny kodujące 5S rRNA są przepisywane na pre-5S rRNA przez polimerazę RNA III poza nukleolusem. Aby utworzyć dużą podjednostkę (tj. 60S) kompleksu rybosomalnego, 5S rRNA łączy się z 28S i 5,8S rRNA. 18S z kolei tworzy małą podjednostkę (tj. 40S), łącząc się z białkami rybosomalnymi.

Wspólne reakcje biologiczne

Biogeneza rybosomów to proces syntezy rybosomów, który zachodzi w cytozolu. U ssaków, w tym u człowieka, rybosomy powstają w wyniku złożenia 60S i 40S rRNA. Jednakże składniki 60S i 40S powstają wewnątrz jądra, głównie w nukleolusie. Białka rybosomalne są syntetyzowane w cytoplazmie, ale są transportowane do jądra, gdzie łączą się z podjednostkami rRNA. Następnie przemieszczają się z jądra do cytoplazmy w celu złożenia kompleksu rybosomalnego w cytozolu.

Znaczenie biologiczne

rRNA są niezbędne jako składniki rybosomów, miejsca syntezy białek. Poza tym, rRNA są ważne w badaniach ewolucyjnych i taksonomicznych. Mogą być również wykorzystywane jako cel w medycynie. Niektóre antybiotyki, takie jak erytromycyna, streptomycyna i rycyna, zostały zaprojektowane w taki sposób, aby zaburzać rRNA patogennych mikrobów.

rRNA vs. rDNA

rRNA odnosi się do kwasów nukleinowych w rybosomach. rDNA nie należy interpretować jako innego typu kwasu nukleinowego obecnego w rybosomie. Termin rDNA jest używany w odniesieniu do klastrów genów, które kodują rRNA. rRNA są używane jako podstawa w taksonomii i ewolucji. rDNA, które są genami kodującymi rybosomalne RNA, są sekwencjonowane w celu zidentyfikowania grupy taksonomicznej organizmu, jak również oszacowania tempa dywergencji gatunków.

Uzupełniające

Skrót(y)

• rRNA
• rybosomalne RNA

Dalsze czytanie.

Zobacz także

• rybosomalny DNA
• białko
• rybosom
• synteza białka

.