A transzport RNS, szerkezete és működési mechanizmusa. A transzport RNS-ek mint molekuláris maradványok A tRNS-ek harmadlagos szerkezete

RNS- olyan polimer, amelynek monomerjei ribonukleotidok. A DNS-től eltérően az RNS-t nem két, hanem egy polinukleotid lánc alkotja (kivétel - egyes RNS-tartalmú vírusok kettős szálú RNS-sel rendelkeznek). Az RNS-nukleotidok képesek hidrogénkötéseket kialakítani egymással. Az RNS-láncok sokkal rövidebbek, mint a DNS-láncok.

RNS monomer - nukleotid (ribonukleotid)- három anyag maradékaiból áll: 1) nitrogéntartalmú bázis, 2) öt szénatomos monoszacharid (pentóz) és 3) foszforsav. Az RNS nitrogéntartalmú bázisai szintén a pirimidinek és purinok osztályába tartoznak.

Az RNS pirimidin bázisai - uracil, citozin, purin bázisok - adenin és guanin. Az RNS nukleotid monoszacharidot a ribóz képviseli.

Kioszt háromféle RNS: 1) információs(mátrix) RNS - mRNS (mRNS), 2) szállítás RNS – tRNS, 3) riboszómális RNS – rRNS.

Az RNS minden típusa el nem ágazó polinukleotid, sajátos térbeli konformációval rendelkezik, és részt vesz a fehérjeszintézis folyamataiban. Az összes RNS-típus szerkezetére vonatkozó információkat a DNS tárolja. Az RNS-szintézis folyamatát egy DNS-templáton transzkripciónak nevezik.

RNS-ek átviteleáltalában 76 (75-95) nukleotidot tartalmaznak; molekulatömeg - 25 000-30 000. A tRNS a sejt teljes RNS-tartalmának körülbelül 10%-át teszi ki. A tRNS funkciói: 1) aminosavak szállítása a fehérjeszintézis helyére, riboszómákba, 2) transzlációs mediátor. Körülbelül 40 fajta tRNS található a sejtben, mindegyiknek csak rá jellemző nukleotidszekvenciája van. Mindazonáltal minden tRNS-nek több intramolekuláris komplementer régiója van, amelyeknek köszönhetően a tRNS-ek olyan konformációt kapnak, amely alakjában egy lóherelevélhez hasonlít. Bármely tRNS-nek van egy hurok a riboszómával (1), egy antikodon hurok (2), egy hurok az enzimmel (3), egy akceptor szár (4) és egy antikodon (5). Az aminosav az akceptor szár 3' végéhez kapcsolódik. Antikodon- három nukleotid, amely "felismeri" az mRNS kodont. Hangsúlyozni kell, hogy egy adott tRNS az antikodonjának megfelelő, szigorúan meghatározott aminosavat képes szállítani. Az aminosavak és a tRNS kapcsolatának specifitása az aminoacil-tRNS szintetáz enzim tulajdonságainak köszönhető.

Riboszomális RNS 3000-5000 nukleotidot tartalmaznak; molekulatömeg - 1 000 000-1 500 000. Az rRNS a sejt teljes RNS-tartalmának 80-85% -át teszi ki. A riboszómális fehérjékkel komplexben az rRNS riboszómákat képez - organellumokat, amelyek fehérjeszintézist hajtanak végre. Az eukarióta sejtekben az rRNS szintézise a sejtmagban megy végbe. rRNS funkciók 1) a riboszómák szükséges szerkezeti komponense, és ezáltal a riboszómák működésének biztosítása; 2) a riboszóma és a tRNS kölcsönhatásának biztosítása; 3) a riboszóma és az mRNS iniciátor kodon kezdeti kötődése és a leolvasási keret meghatározása, 4) a riboszóma aktív centrumának kialakulása.

Az rRNS és a tRNS prekurzorok szintézise hasonló az ire-mRNS szintéziséhez. A riboszómális RNS elsődleges transzkriptuma nem tartalmaz intronokat, és specifikus RNázok hatására hasad, és 28S-, 18S- és 5,8S-pRNS-t képez; Az 5S-pRNS-t az RNS-polimeráz III részvételével szintetizálják.

rRNS és tRNS.

A primer tRNS-transzkriptumok részleges hidrolízissel is érett formákká alakulnak.
Az RNS minden típusa részt vesz a fehérjék bioszintézisében, de funkcióik ebben a folyamatban eltérőek. A fehérjék primer szerkezetét meghatározó mátrix szerepét a messenger RNS-ek (mRNS-ek) töltik be, a transzlációs mechanizmusok tanulmányozásában nagy jelentőséggel bír a fehérje bioszintézis sejtmentes rendszereinek alkalmazása. Ha a szövethomogenizátumokat olyan aminosavak keverékével inkubáljuk, amelyek közül legalább egy jelölt, akkor a fehérje bioszintézis a jelölés fehérjékbe való beépülésével rögzíthető. A szintetizált fehérje elsődleges szerkezetét a rendszerhez hozzáadott mRNS elsődleges szerkezete határozza meg. Ha a sejtmentes rendszer globin mRNS-ből áll (retikulocitákból izolálható), akkor globin szintetizálódik (a- és (3-láncú globin), ha az albumint a májsejtekből izolált albumin mRNS-ből állítják elő stb.

14. Replikációs érték:

a) a folyamat a proeukarióta sejtosztódás minden típusának hátterében álló fontos molekuláris mechanizmus, b) biztosítja az egysejtű és többsejtű szervezetek mindenféle szaporodását,

c) fenntartja a sejt állandóságát

a szervek, szövetek és a szervezet összetétele a fiziológiai regeneráció eredményeként

d) biztosítja az egyes személyek hosszú távú létét;

e) biztosítja az élőlényfajok hosszú távú fennmaradását;

e) a folyamat hozzájárul az információ pontos megkettőzéséhez;

g) a replikáció folyamatában hibák (mutációk) lehetségesek, amelyek kóros elváltozások kialakulásával a fehérjeszintézis károsodásához vezethetnek.

A DNS-molekula egyedülálló tulajdonságát, hogy a sejtosztódás előtt megduplázódik, replikációnak nevezzük.

A natív DNS, mint örökletes információhordozó különleges tulajdonságai:

1) replikáció - az új láncok kialakulása komplementer;

2) önkorrekció – a DNS-polimeráz lehasítja a hibásan replikált régiókat (10-6);

3) jóvátétel - helyreállítás;

Ezeknek a folyamatoknak a végrehajtása a sejtben speciális enzimek részvételével történik.

A javítórendszer működése A javítási mechanizmusokat és e képesség létezését feltáró kísérleteket egysejtű szervezetek segítségével végezték. De a javítási folyamatok az állatok és az emberek élő sejtjeiben rejlenek. Vannak, akik xeroderma pigmentosa-ban szenvednek. Ezt a betegséget az okozza, hogy a sejtek nem képesek újraszintetizálni a sérült DNS-t. A xeroderma öröklődik. Miből áll a jóvátételi rendszer? A javítási folyamatot támogató négy enzim a DNS-helikáz, -exonukleáz, -polimeráz és -ligáz. Ezen vegyületek közül az első képes felismerni a károsodást a dezoxiribonukleinsav molekula láncában. Nemcsak felismeri, de be is vágja a láncot jó helyen hogy eltávolítsuk a molekula módosított szegmensét. Maga az elimináció DNS-exonukleáz segítségével történik. Ezt követően a dezoxiribonukleinsavmolekula új szegmensét szintetizálják aminosavakból, hogy teljesen helyettesítsék a sérült szegmenst. Nos, ennek a legösszetettebb biológiai eljárásnak az utolsó akkordját a DNS-ligáz enzim segítségével hajtják végre. Felelős azért, hogy a szintetizált hely a sérült molekulához kapcsolódjon. Miután mind a négy enzim elvégezte a feladatát, a DNS-molekula teljesen megújul, és minden károsodás a múlté. Így működnek harmóniában az élő sejten belüli mechanizmusok.

Besorolás Be Ebben a pillanatban A tudósok a következő típusú jóvátételi rendszereket különböztetik meg. Különböző tényezőktől függően aktiválódnak. Ezek a következők: Újraaktiválás. rekombinációs helyreállítás. Heteroduplexek javítása. kivágás javítás. A DNS-molekulák nem homológ végeinek újraegyesülése. Minden egysejtű szervezetnek legalább három enzimrendszere van. Mindegyikük képes elvégezni a helyreállítási folyamatot. Ezek a rendszerek a következők: közvetlen, kimetsző és posztreplikatív. A prokarióták rendelkeznek ezzel a három típusú DNS-javítással. Ami az eukariótákat illeti, további mechanizmusok állnak rendelkezésükre, amelyeket Miss-Mathe és Sos-repairnek neveznek. A biológia részletesen tanulmányozta a sejtek genetikai anyagának öngyógyításának mindezen típusait.

15. A genetikai kód a fehérjék aminosav-szekvenciájának kódolása egy nukleotidszekvencia segítségével, amely minden élő szervezetre jellemző. A fehérjemolekulában lévő aminosav-szekvencia egy DNS-molekula nukleotidszekvenciájaként van titkosítva, és az ún. genetikai kód. A DNS-molekula egyetlen fehérje szintéziséért felelős régióját ún genom.

A DNS-ben négy nukleotidot használnak: adenint (A), guanint (G), citozint (C), timint (T), amelyeket az orosz nyelvű irodalomban A, G, C és T betűkkel jelölnek. Ezek a betűk alkotják a genetikai kód ábécéje. Az RNS-ben ugyanazokat a nukleotidokat használják, kivéve a timint, amelyet egy hasonló nukleotid - uracil - helyettesít, amelyet U betű (az orosz nyelvű irodalomban U) jelöl. A DNS- és RNS-molekulákban a nukleotidok láncokba sorakoznak, és így genetikai betűszekvenciák keletkeznek.

A természetben 20 különböző aminosavat használnak fehérjék felépítésére. Minden fehérje egy lánc vagy több aminosavlánc egy szigorúan meghatározott sorrendben. Ez a szekvencia határozza meg a fehérje szerkezetét, és ezáltal minden biológiai tulajdonságát. Az aminosavkészlet szintén univerzális szinte minden élő szervezet számára.

A genetikai információ élő sejtekben való megvalósítása (azaz egy gén által kódolt fehérje szintézise) két mátrixfolyamat segítségével történik: transzkripció (azaz mRNS szintézis DNS-templáton) és a genetikai kód aminosavvá történő transzlációja. szekvencia (polipeptid lánc szintézise mRNS templáton). Három egymást követő nukleotid elegendő 20 aminosav kódolásához, valamint a stop jel, ami a fehérjeszekvencia végét jelenti. A három nukleotidból álló halmazt triplettnek nevezzük. Az aminosavaknak és kodonoknak megfelelő elfogadott rövidítések az ábrán láthatók.

A genetikai kód tulajdonságai

Tripletitás – a kód jelentős egysége három nukleotid (triplet vagy kodon) kombinációja.

Folytonosság - a hármasok között nincsenek írásjelek, vagyis az információt folyamatosan olvassuk.

Nem átfedő - ugyanaz a nukleotid nem lehet egyszerre két vagy több hármas része. (Nem igaz a vírusok, mitokondriumok és baktériumok néhány átfedő génjére, amelyek több kereteltolásos fehérjét kódolnak.)

Egyértelműség - egy bizonyos kodon csak egy aminosavnak felel meg. (A tulajdonság nem univerzális. Az Euplotes crassus UGA kodonja két aminosavat kódol, a ciszteint és a szelenociszteint.)

Degeneráció (redundancia) – több kodon is megfelelhet ugyanannak az aminosavnak.

Univerzális - a genetikai kód ugyanúgy működik különböző összetettségű szervezetekben - a vírusoktól az emberekig (a géntechnológiai módszerek ezen alapulnak) (Ez a tulajdonság alól számos kivétel is van, lásd a táblázatot a "Változatok szabványos genetikai kód" szakasz ebben a cikkben).

16.A bioszintézis feltételei

A fehérje bioszintéziséhez egy DNS-molekula genetikai információja szükséges; információs RNS - ennek az információnak a hordozója a sejtmagból a szintézis helyére; riboszómák - organellumok, ahol a tényleges fehérjeszintézis megtörténik; aminosavak halmaza a citoplazmában; aminosavakat kódoló RNS-ek szállítása és a riboszómákon a szintézis helyére történő szállítása; Az ATP olyan anyag, amely energiát biztosít a kódolási és bioszintézis folyamatához.

Szakasz

Átírás- a DNS-mátrixon minden típusú RNS bioszintézisének folyamata, amely a sejtmagban megy végbe.

A DNS-molekula egy bizonyos szakasza despiralizálódik, a két lánc közötti hidrogénkötések az enzimek hatására tönkremennek. Az egyik DNS-szálon, akárcsak a mátrixon, egy RNS-másolat szintetizálódik nukleotidokból a komplementer elv szerint. A DNS régiótól függően riboszómális, transzport és információs RNS szintetizálódik így.

Az mRNS szintézis után elhagyja a sejtmagot, és a citoplazmába kerül a riboszómák fehérjeszintézisének helyére.

Adás- a polipeptid láncok szintézisének folyamata, amelyet riboszómákon hajtanak végre, ahol az mRNS közvetítő a fehérje elsődleges szerkezetére vonatkozó információk átvitelében.

A fehérje bioszintézis reakciók sorozatából áll.

1. Aminosavak aktiválása és kódolása. A tRNS lóhere formájú, amelynek központi hurkában egy hármas antikodon található, amely megfelel egy bizonyos aminosav kódjának és az mRNS-en lévő kodonnak. Mindegyik aminosav az ATP energiájával kapcsolódik a megfelelő tRNS-hez. Egy tRNS-aminosav komplex képződik, amely bejut a riboszómákba.

2. Az mRNS-riboszóma komplex kialakulása. A citoplazmában lévő mRNS-t riboszómák kötik össze a szemcsés ER-en.

3. A polipeptid lánc összeállítása. Az aminosavakkal rendelkező tRNS az antikodon és a kodon komplementaritása elve szerint egyesül az mRNS-sel és belép a riboszómába. A riboszóma peptidközpontjában két aminosav között peptidkötés jön létre, és a felszabaduló tRNS elhagyja a riboszómát. Ugyanakkor az mRNS minden alkalommal egy hármast halad előre, új tRNS-t - egy aminosavat - visz be, és eltávolítja a felszabadult tRNS-t a riboszómából. Az egész folyamatot ATP hajtja. Egy mRNS több riboszómával kombinálódhat, így poliszómát alkothat, ahol egy fehérje több molekulája szintetizálódik egyszerre. A szintézis akkor ér véget, amikor értelmetlen kodonok (stop kódok) kezdődnek az mRNS-en. A riboszómákat elválasztják az mRNS-től, a polipeptidláncokat eltávolítják róluk. Mivel a teljes szintézis folyamat a szemcsés endoplazmatikus retikulumon megy végbe, a keletkező polipeptid láncok bejutnak az EPS tubulusokba, ahol megkapják a végső szerkezetet és fehérjemolekulákká alakulnak.

Minden szintézisreakciót speciális enzimek katalizálnak ATP energiát használva. A szintézis sebessége nagyon magas, és a polipeptid hosszától függ. Például az Escherichia coli riboszómájában egy 300 aminosavból álló fehérje körülbelül 15-20 másodperc alatt szintetizálódik.

A transzfer RNS (tRNS) fontos szerepet játszik abban, hogy a sejt felhasználja az örökletes információkat. A tRNS transzlációs közvetítőként működik, a szükséges aminosavakat a peptidláncok összeállítási helyére juttatva.

A tRNS molekulák specifikus DNS szekvenciákon szintetizált polinukleotid láncok. Viszonylag kis számú nukleotidból állnak -75-95. A tRNS polinukleotid lánc különböző részein elhelyezkedő bázisok komplementer kapcsolódása eredményeként lóherelevélre emlékeztető szerkezetet nyer (3.26. ábra).

Rizs. 3.26. Egy tipikus tRNS-molekula szerkezete.

Négy fő részből áll, amelyek különböző funkciókat látnak el. elfogadó A "szárat" a tRNS két, egymással komplementer módon összekapcsolt terminális része alkotja. Hét bázispárból áll. Ennek a szárnak a 3"-os vége valamivel hosszabb, és egyszálú régiót képez, amely egy szabad OH-csoporttal rendelkező CCA-szekvenciában végződik. Ehhez a véghez egy transzportálható aminosav kapcsolódik. A fennmaradó három elágazás komplementer-páros nukleotidszekvenciák, amelyek párosítatlan hurokképző régiókban végződnek, ezeknek az ágaknak a közepe - antikodon - öt pár nukleotidból áll, és a hurok közepén egy antikodont tartalmaz.Az antikodon három nukleotid, amely komplementer az aminosavat kódoló mRNS kodonnal ez a tRNS szállítja a peptidszintézis helyére.

Az akceptor és az antikodon ágak között két oldalág található. A hurkokban módosított bázisokat tartalmaznak - dihidrouridint (D-hurok) és a TψC triplettet, ahol \y pszeudouriain (T^C-hurok).

Az aiticodon és a T^C elágazások között van egy további hurok, amely 3-5-13-21 nukleotidot tartalmaz.

Általában a különböző típusú tRNS-eket a nukleotidszekvencia bizonyos állandósága jellemzi, amely leggyakrabban 76 nukleotidból áll. Számuk eltérése elsősorban a további hurokban lévő nukleotidok számának változásából adódik. A tRNS szerkezetét támogató komplementer régiók általában konzerváltak. A tRNS elsődleges szerkezete, amelyet a nukleotidsorrend határoz meg, a tRNS másodlagos szerkezetét alkotja, amely lóherelevél alakú. A másodlagos szerkezet viszont háromdimenziós harmadlagos szerkezetet okoz, amelyet két egymásra merőleges kettős hélix képződése jellemez (3.27. ábra). Az egyiket az akceptor és a TψC ág, a másikat az antikodon és a D ág alkotja.

Az egyik kettős hélix végén a szállított aminosav, a másik végén az antikodon található. Ezek a területek vannak a legtávolabb egymástól. A tRNS harmadlagos szerkezetének stabilitását a polinukleotid lánc különböző részein elhelyezkedő, de a tercier szerkezetben térben közeli bázisai között további hidrogénkötések megjelenése tartja fenn.

Különböző fajták A tRNS-ek hasonló harmadlagos szerkezettel rendelkeznek, bár bizonyos eltérésekkel.

Rizs. 3.27. A tRNS térbeli szerveződése:

I - a tRNS másodlagos szerkezete "lóherelevél" formájában, amelyet elsődleges szerkezete (a láncban lévő nukleotidok szekvenciája) határoz meg;

II - a tRNS harmadlagos szerkezetének kétdimenziós vetülete;

III - a tRNS-molekula elrendezése a térben

FÜGGELÉK (ha valaki nem értené)

Villámfogak - nukleotidok (adenin-timin / uracil /, guanin-citazin). Minden villám DNS.

A DNS-ből történő információ átviteléhez 2 szálat kell megtörnie. Az A-T és a G-C közötti kötés hidrogén, ezért a Helicase enzim könnyen felbontja:

A csomók kialakulásának megakadályozása érdekében (Példaként megcsavartam egy törülközőt):

A topoizomeráz elvágja a DNS egyik szálát a replikáció origójában, így a lánc nem csavarodik el.

Ha az egyik szál szabad, a második könnyen el tud forogni a tengelye körül, ezáltal oldja a feszültséget a "kicsavarás" során. A csomópontok nem jelennek meg, energiát takarít meg.

Ezután egy RNS primerre van szükség az RNS gyűjtésének megkezdéséhez. Egy mRNS-t összeállító fehérje nem tud csak az első nukleotidot összeállítani, az induláshoz kell egy RNS-darab (ez ott van részletesen leírva, később kiírom). Ezt a darabot RNS primernek hívják. És ez a fehérje már hozzá is köti az első nukleotidot.

Transzfer RNS, tRNS-ribonukleinsav, melynek feladata az AA szállítása a fehérjeszintézis helyére. Tipikus hossza 73-93 nukleotid, mérete pedig körülbelül 5 nm. A tRNS-ek közvetlenül részt vesznek a polipeptidlánc növekedésében is, kapcsolódnak - aminosavval komplexben lévén - az mRNS kodonhoz, és biztosítják az új peptidkötés kialakulásához szükséges komplex konformációját. Minden aminosavnak saját tRNS-e van. A tRNS egyszálú RNS, de funkcionális formájában lóherelevél konformációval rendelkezik. Az AA kovalensen kötődik a molekula 3"-os végéhez az egyes tRNS-típusokra specifikus aminoacil-tRNS szintetáz enzim segítségével. A C helyen az AA-te-nek megfelelő antikodon található. A tRNS-eket közönséges RNS polimeráz szintetizálja, prokarióták, eukarióták esetében RNS-polimeráz III segítségével A tRNS gének transzkriptumai többlépcsős feldolgozáson mennek keresztül, ami a tRNS-re jellemző térszerkezet kialakulásához vezet.

A tRNS feldolgozás 5 fő lépésből áll:

az 5" vezető nukleotid szekvencia eltávolítása;

a 3'-terminális szekvencia eltávolítása;

CCA-szekvencia hozzáadása a 3"-os véghez;

intronok kivágása (eukariótákban és archaeákban);

az egyes nukleotidok módosításai.

A tRNS transzportja Ran-függő útvonalon történik az exportin t transzportfaktor részvételével, amely felismeri az érett tRNS jellegzetes másodlagos és harmadlagos str-ru-ját: rövid kétszálú szakaszok és helyesen feldolgozott 5 "- és 3" véget ér. Ez a mechanizmus biztosítja, hogy csak az érett tRNS-ek kerüljenek ki a sejtmagból.

62. Transzláció – mRNS kodonfelismerés
A transzláció egy fehérjeszintézis, amelyet riboszómák hajtanak végre aminosavakból egy mRNS (vagy és RNS) templáton. A transzlációs folyamat alkotóelemei: aminosavak, tRNS, riboszómák, mRNS, a tRNS aminoacilezésére szolgáló enzimek, fehérje transzlációs faktorok (inciációs, elongációs, terminációs fehérjefaktorok - a transzlációs folyamatokhoz szükséges specifikus extrariboszomális fehérjék), ATP és GTP energiaforrások , magnéziumionok (stabilizálják a riboszóma szerkezetét). 20 aminosav vesz részt a fehérjeszintézisben. Ahhoz, hogy egy aminosav „felismerje” helyét a jövőbeli polipeptidláncban, kötődnie kell egy transzfer RNS-hez (tRNS), amely adapter funkciót lát el. Az aminosavhoz kötődő tRNS ezután felismeri a megfelelő kodont az mRNS-en. mRNS kodon felismerés:

A kodon-antikodon kölcsönhatás a komplementaritás és az antiparallelizmus elvén alapul:

3'----C - G-A*------5' tRNS antikodon

5'-----G-C-Y*------3' mRNS kodon

A billegő hipotézist F. Crick javasolta:

Az mRNS kodon 3'-bázisa nem szigorú párosítással rendelkezik a tRNS-antikodon 5'-bázisával: például az Y (mRNS) kölcsönhatásba léphet A-val és G-vel (tRNS)

Egyes tRNS-ek egynél több kodonnal is párosodhatnak.

63. A fordítási folyamat alkotóelemeinek jellemzői. A transzláció (translation-translation) az információs (mátrix) RNS (mRNS, mRNS) mátrixán lévő aminosavakból a riboszóma által végrehajtott fehérjeszintézis folyamata.

A fehérjeszintézis a sejtek életének alapja. Ennek a folyamatnak az összes szervezet sejtjében történő végrehajtásához speciális organellumok vannak - riboszómák- ribonukleoprotein komplexek, amelyek 2 alegységből épülnek fel: nagy és kicsi. A riboszómák funkciója a hárombetűs (három nukleotid) felismerése. kodonok mRNS-t, összehasonlítva azokat a megfelelő tRNS antikodonokkal aminosavak, és ezen aminosavak hozzáadása a növekvő fehérjelánchoz. Az mRNS-molekula mentén haladva a riboszóma fehérjét szintetizál az mRNS-molekulában lévő információknak megfelelően.

Az AK-t sejtben történő felismerésére speciális "adapterek" vannak, RNS-molekulák átvitele(tRNS). Ezeknek a lóherelevél alakú molekuláknak van egy helye (antikodon), amely komplementer egy mRNS kodonnal, valamint egy másik hely, amelyhez az adott kodonnak megfelelő aminosav kapcsolódik. Az aminosavak tRNS-hez való kapcsolódása energiafüggő reakcióban az aminoacil-tRNS szintetáz enzimek segítségével történik, és az így létrejövő molekulát aminoacil-tRNS-nek nevezik. Így a transzláció specificitását az mRNS kodon és a tRNS antikodon közötti kölcsönhatás, valamint azon aminoacil-tRNS szintetázok specifitása határozza meg, amelyek az aminosavakat szigorúan a megfelelő tRNS-ekhez kötik (például a GGU kodon egy CCA antikodont és csak AK glicint tartalmazó tRNS).

prokarióta riboszóma

5S és 23S rRNS 16S rRNS

34 mókus 21 mókus

A prokarióta riboszómák ülepedési állandója 70S, ezért nevezik őket 70S részecskéknek. Két különböző alegységből épülnek fel: 30S és 50S alegységekből. Mindegyik alegység rRNS és riboszomális fehérjék komplexe.

A 30S részecske egy 16S rRNS molekulát és a legtöbb esetben egy fehérje molekulát tartalmaz több mint 20 fajból (21). Az 50S alegység két rRNS-molekulából áll (23S és 5S). Több mint 30 különböző fehérjéből áll (34), amelyeket általában egy példány is képvisel. A riboszómális fehérjék többsége szerkezeti funkciót lát el.

eukarióta riboszóma

5S; 5,8S és 28S rRNS 18S rRNS

legalább 50 fehérje legalább 33 fehérje

A riboszóma nagy és kis alegységekből áll. Az egyes alegységek szerkezetének alapja egy komplexen hajtogatott rRNS. A riboszóma fehérjéket az rRNS vázhoz kapcsolták.

Egy teljes eukarióta riboszóma ülepedési együtthatója körülbelül 80 Svedberg-egység (80S), az alrészecskék ülepedési együtthatója pedig 40S és 60S.

A kisebbik 40S alegység egy 18S rRNS molekulából és 30-40 fehérjemolekulából áll. A nagy 60S alegység háromféle rRNS-t tartalmaz, 5S, 5,8S és 28S ülepedési együtthatókkal, valamint 40-50 fehérjét (például a patkány hepatocita riboszómák 49 fehérjét tartalmaznak).

A riboszómák funkcionális régiói

P - peptidil hely a peptidil-tRNS számára

A - aminoacil hely az aminoacil-tRNS számára

E - hely a tRNS felszabadulásához a riboszómából

A riboszóma 2 funkcionális helyet tartalmaz a tRNS-sel való kölcsönhatáshoz: aminoacil (akceptor) és peptidil (donor). Az aminoacil-tRNS belép a riboszóma akceptor helyére, és kölcsönhatásba lépve hidrogénkötéseket hoz létre a kodon és az antikodon hármasok között. A hidrogénkötések kialakulása után a rendszer 1 kodont halad előre, és a donor helyre kerül. Ezzel egyidejűleg a kiürült akceptor helyen egy új kodon jelenik meg, amelyhez kapcsolódik a megfelelő aminoacil-t-RNS.

Riboszómák: szerkezet, funkció

A riboszómák a fehérje bioszintézis citoplazmatikus központjai. Nagy és kis alegységekből állnak, amelyek különböznek az ülepedési együtthatókban (centrifugálás közbeni ülepedési sebesség), Svedberg - S egységekben kifejezve.

A riboszómák mind az eukarióta, mind a prokarióta sejtekben jelen vannak, mert fontos szerepet játszanak fehérje bioszintézis. Minden sejt több tíz, százezer (akár több millió) ilyen kis, lekerekített organellumokat tartalmaz. Ez egy lekerekített ribonukleoprotein részecske. Átmérője 20-30 nm. A riboszóma nagy és kis alegységekből áll, amelyek ülepedési koefficiensükben (süllyedési sebesség centrifugálás közben) különböznek egymástól, Svedberg egységekben kifejezve - S. Ezeket az alegységeket egy m-RNS (mátrix vagy információs RNS) szál jelenlétében kombinálják. Egy riboszómacsoport komplexét, amelyet egyetlen mRNS-molekula egyesít, mint egy gyöngysor, az ún. poliszóma. Ezek a struktúrák vagy szabadon helyezkednek el a citoplazmában, vagy a szemcsés ER membránjaihoz kapcsolódnak (mindkét esetben a fehérjeszintézis aktívan megy végbe rajtuk).

A szemcsés ER poliszómái olyan fehérjéket képeznek, amelyek a sejtből kiválasztódnak és az egész szervezet szükségleteihez felhasználhatók (például emésztőenzimek, emberi anyatej fehérjéi). Emellett a riboszómák a mitokondriális membránok belső felületén is jelen vannak, ahol a fehérjemolekulák szintézisében is aktívan részt vesznek.