În cazul în care rRNA este sintetizat. RNAl acizilor ribonucleici ribozomali: caracteristică, structură și descriere

Biologia moleculară este preocupată de studiul structurii și funcțiilor moleculelor de substanțe organice care alcătuiesc celulele vii ale plantelor, animalelor și oamenilor. Un loc special între ei este atribuit unui grup de compuși numiți acizi nucleici (nucleici).

Există două tipuri: deoxiribonucleic acid (ADN) și ribonucleic. Acesta din urmă are câteva modificări: ARN-i, ARN-t și ARN-r, care diferă în funcțiile lor și localizarea localizării în celulă. Acest articol este dedicat studiului următoarelor întrebări: în cazul în care este sintetizată ARNr în celule procariote și eucariote, care este structura și semnificația sa.

Istoricul istoric

Prima mențiune științifică a acidului ribosomal pot fi găsite în studiile de R. Weinberg și S. Penman în 60-e ai secolului XX, care a descris-o moleculă de polinucleotidă scurtă legată de ARN, dar diferite structuri și sedimentare coeficient spațială de informații și transferul ARN. Cel mai adesea, moleculele lor se găsesc în compoziția nucleol și organitele celulare - ribozomii, responsabil pentru sinteza proteinelor celulare. Acestea au fost numite ribozomale (acizi ribonucleici ribozomali).

ARN caracteristică

acid ribonucleic, cum ar fi ADN-ul, este un polimer al cărui monomeri sunt nucleotide 4 tipuri: adenină, guanină, uracil și citidină conectate legături fosfodiesterice în moleculele monocatenare lungi, răsucite într-o spirală având un grad mai complex sau conformație. Există, de asemenea dublu catenar ARN ribozomal care apar în virusurile ARN și ADN duplicarea funcția de conservare și transfer trăsături ereditare.

Trei tipuri de acizi se găsesc în celula cel mai des este: o matrice, sau informații, ARN ribozomal ARN de transport, la care sunt aminoacizi, precum acidul ribosomal, situate în nucleol și citoplasmă celulei atașat.

ARN-ul ribozomal este de aproximativ 80% din cantitatea totală de acizi ribonucleici din celulă și 60% din masa ribozomului, organoidul care sintetizează proteina celulară. Toate speciile de mai sus sunt sintetizate (transcrise) în anumite părți ale ADN-ului, numite gene ARN. În timpul sintezei, sunt implicate moleculele unei enzime speciale, ARN polimeraza. Locul în celula în care este sintetizat rARN este nucleul localizat în karyoplasma nucleului.

Nucleolus, rolul său în sinteză

În viața unei celule numite ciclu celular, se distinge perioada dintre diviziunile sale, interfața. În acest moment în nucleu celular Corpusculii cu structură granulară densă, numiți nucleoli, sunt văzuți clar și reprezintă o componentă indispensabilă a celulelor vegetale și animale.

În biologia moleculară, sa stabilit că nucleolii sunt acele organele în care este sintetizat ARNr. Studii ulterioare ale citologilor au dus la descoperirea secțiunilor de ADN celular în care au fost descoperite genele responsabile pentru structura și sinteza acizilor ribozomali. Ele au fost numite organizatorul nucleolus.

Organizator Nucleolus

Până la 60-e ai secolului XX în biologie a fost opinia că organizatorul nucleol, situat pe locul constricție secundar în 13, 14, 15, 21 și 22 de perechi de cromozomi, are forma unui singur site. Cercetatorii implicati in studiul de leziuni cromozomiale, numite aberații, au constatat că cromozomul decalaj de timp la locul de gâtuirea secundară este formată nucleoli la fiecare din părțile sale.

Astfel putem afirma următoarele: organizatorul nucleolar constă nu dintr-unul, ci din mai multe loci (genele) responsabile de formarea nucleolului. În ea se sintetizează ARN-ul ribonucleic al acizilor ribozomali, formând subunități ale organelor de sinteză a proteinelor din ribozomii celulari.

Ce sunt ribozomii?

După cum am menționat mai devreme, toate cele trei tipuri principale de ARN există în celulă, unde sunt sintetizate în anumite zone - genele ADN. Rezultați formează complecși de transcriere ARN ribosomal cu proteine ​​- RNPs din care face parte integrantă din organite viitoare, așa-numitele subunități. Prin pori în membrana nucleară în citoplasmă, se mișcă și formează o structură unitară în aceasta, care cuprinde molecula și încă-ARN și t-ARN, numit polizomilor.

Ribozomii înșiși pot fi separați prin acțiunea ionilor de calciu și pot exista separat ca subunități. Procesul invers are loc în compartimentul citoplasmei celulare, unde au loc procesele de translație - asamblarea moleculelor de proteine ​​celulare. Cu cât este mai activă celula, cu atât mai intensă sunt procesele metabolice din ea, cu atât mai multe ribozomi conțin. De exemplu, celulele măduvei roșii, hepatocitele de vertebrate și de oameni sunt caracterizate de un număr mare de organele din citoplasmă.

Cum sunt codificate genele r-ARN?

Pe baza celor de mai sus, structura, tipurile și funcția genelor ARNr depind de organizator nucleolar. Acestea sunt aranjate loci care conțin gene care codifică pentru ARN ribozomal. O. Miller, efectuarea de cercetări în celulele ovogeneză triton, mecanismul de funcționare stabilit a acestor gene. Din moment ce acestea au fost sintetizate copii ale ARNr (așa-numitul transkriptanty primar) care conține aproximativ 13h103 nucleotide și având un coeficient de sedimentare de 45 S. Apoi, acest circuit este menținut procesul de maturare se termină sub formă trei molecule de coeficienți de sedimentare p-ARN de 5,8 S, 28 S, și 18 S.P.

Mecanismul de formare a ARN-ului r

Să ne întoarcem la experimentele lui Miller, care a studiat sinteza ARN-urilor ribozomale și a demonstrat că ADN-ul nucleol serveste ca șablon pentru formarea unui transcript de ARN-p. El a stabilit de asemenea că numărul de acizi ribozomali imaturi (pre-r-ARN) care se formează depinde de numărul de molecule ale ARN polimerazei enzimatice. Apoi, maturarea lor (prelucrare) are loc, iar moleculele de ARN-r incepe imediat sa se lege de peptide, ducand la formarea unei ribonucleoproteine, materialul de constructii al ribozomului.

Caracteristicile acizilor ribozomali ai celulelor eucariote

Având principii comune de structură și mecanisme funcționale generale, ribozomii de organisme procariote și nucleare au încă diferențe citomoleculare. Pentru a le descoperi, oamenii de știință au aplicat o metodă de cercetare, numită ray difracție. Sa constatat că magnitudinea ribozomului eucariot și, prin urmare, p-ARN inclus în ea, și o mai mare coeficient de sedimentare 80 S. organite, pierderea ionilor de magneziu, pot fi separate în două subunități cu indicatori 60 S și 40 S. cuprinde mici ale particulelor o moleculă de acid și mari - trei, celule nucleate adică conțin ribozomi, constând din acid helices 4 polinucleotide următoarele caracteristici: 28 s ARN - 5 mii de nucleotide, 18 s - 2 mii 5 s - 120 nucleotide, 5, .. 8 S - 160. porţiunea unde ARNr este sintetizată în celule eucariote - un dezintegrări nucleol fals în nucleul karyoplasm.

ARN prokaryotic ribozomal

Spre deosebire de p-ARN în celulele nucleate, acizii ribonucleic ribozomale bacteriene sunt transcrise pe porțiunea comprimată a ADN-ului care conține citoplasmei și numit nucleoid. Acesta conține genele rRNA. Aranjament, o caracteristică generală care poate fi reprezentat prin procesul de rescriere informații cu gene p-ARN în secvența ADN a ribosomal ribonucleic complementarității nucleotid acidului cu regulile codului genetic: nukleoitid adenina corespunde uracil și guanina - citozina.

Bacteriile P-ARN au o greutate moleculară mai mică și dimensiuni mai mici decât cele ale celulelor nucleare. Coeficientul lor de sedimentare este de 70 S, iar cele două subunități au un scor de 50 S și 30 S. Partea mai mică conține o moleculă de ARN p, iar cea mai mare conține două.

Rolul acidului ribonucleic în timpul traducerii

Funcția principală a ARN p este asigurarea procesului de biosinteză a translației proteine ​​celulare. Se efectuează numai în prezența ribozomilor care conțin ARN p. Unite în grupuri, ele sunt legate de molecula ADN, formând un polizom. Pentru ea de la celuloză celulară transport de molecule de acizi ribonucleic ribozomal adecvați care poartă aminoacizi, care, o dată în polizomilor legate între ele prin legături peptidice, pentru a forma un polimer - proteină. Este cel mai important compus organic al celulei, care îndeplinește multe funcții importante: construcția, transportul, energia, enzimatica, protecția și semnalul.

În acest articol, au fost luate în considerare caracteristicile, structura și descrierea acizilor nucleici ribozomali, care sunt biopolimeri organici ai celulelor vegetale, animale și umane.