Ribozomlar (bileşiklerini demek ki ribonükleoprotein kompleksler olan proteinler ve RNA hücrelerinde mevcut) ökaryotlar ve prokaryotlar . Evrim sırasında son derece iyi korunmuş olan işlevleri, haberci RNA'da bulunan bilgilerin kodunu çözerek proteinleri sentezlemektir . Bunlar oluşur ribozomal RNA taşıyan, katalitik aktivitesi ve ribozomal proteinleri. Ribozomlar iki alt birimden oluşur; daha küçük olanı haberci RNA'yı "okuyan" ve daha büyük olanı karşılık gelen proteini oluşturmak için amino asitleri polimerize eden daha büyüktür .
Bir DNA dizisi, belirli durumlarda transkripsiyon yoluyla mRNA (veya haberci RNA) üretimine yol açabilir . Bunlar daha sonra amino asit dizilerine çevrilebilir . Ribozomlar, çeviride temel faktörlerden biridir. MRNA'ya bağlanma ve belirli bir protein için mRNA kodu ile amino asit dizisi arasında bir eşleşme oluşturma yeteneklerine sahiptirler . Amino asitler , tümü ribozomun aktivitesiyle desteklenen, peptit sekansı ile genetik sekans arasındaki fiziksel bağlantıya izin veren tRNA aracılığıyla seçilir . Aslında, farklı seviyelerde (örneğin sitosolik veya endoplazmik retikulum) ikincisi, peptit sentezine ve dolayısıyla genetik kodun gelecekteki proteinlere dönüştürülmesine izin verir.
Daha önce söylendiği gibi, ribozomlar, iki alt birimin birleşmesinden kaynaklanan ribonükleoproteinlerdir:
Ökaryotlarda ribozomlar sitoplazmada , ya endoplazmik retikulumun zarlarıyla ya da nükleer zarfla (iç zar sisteminin bir devamıdır) ya da polisomlar (ya da poliribozomlar) şeklinde serbest ya da ilişkili olarak bulunurlar. ). Bakterilerde ribozomlar ayrıca sitoplazmada bulunur veya plazma zarına bağlanır. Ribozomlar ayrıca mitokondri ve bazı plastidlerde bulunur ve yapıları prokaryotik ribozomlara benzer. Bu, endosimbiyoz teorisi ile açıklanmaktadır . İşlevleri, mitokondriyal DNA'dan veya kloroplast DNA'dan türetilen haberci RNA'ları çevirmektir .
Çeviri çok aktif olduğunda, birkaç ribozom aynı haberci RNA ile aynı anda ilişkilendirilebilir, RNA üzerindeki bu ardışık ribozom dizisine polisom veya poliribozom adı verilir .
Ribozomal RNA'lar (veya rRNA'lar ) ve ribozomal proteinler olarak bilinen RNA'lar içeren , iki alt birimden oluşurlar: büyük ( büyük için L ) ve küçük ( küçük için S ) alt birim. Bu alt birimler , etrafında proteinlerin asılı olduğu çok kompakt bir yapıya sahip bir ribozomal RNA çekirdeği etrafında inşa edilmiştir . Peptit bağlarının oluşumunu katalize eden ribozomun aktif bölgesi RNA'dır. Ökaryotlarda, ribozom biogenezis gerçekleşir Çekirdekçiğin , çekirdeğin bir iç yapısını.
Kompozisyonlar | Prokaryotlar | Ökaryotlar | |
---|---|---|---|
Büyük alt birim | Sedimantasyon katsayısı | 50S | 60S |
Ribozomal RNA'lar | 23S, 5S RNA | RNA 5S, 5.8S, 28S | |
Proteinler (sayılar) | 34 | 49 | |
Küçük alt birim | Sedimantasyon katsayısı | 30S | 40S |
Ribozomal RNA'lar | 16S | 18S RNA | |
Proteinler (sayılar) | 21 | 33 |
Toplam olarak, (iki alt-birimden oluşan) fonksiyonel ribozom 4.2 x 10 bir molekül kütlesine sahip olan 6 dalton ökaryotlarda 80 Svedbergs prokaryotlarda ise 70 Svedbergs bir çökme katsayısı.
Prokaryotların 70S ribozomlarının çapı 25 nanometredir (A bölgesi ile E bölgesi arasında 20 nanometre mesafe vardır).
Prokaryotların 70S ribozomları, ökaryotların 80S ribozomları üzerinde hiçbir etkisi olmayan belirli antibiyotiklere (örneğin amino-glikozitler ve kloramfenikol) duyarlıdır .
Mitokondri ve kloroplastlar için ( bitki hücrelerinde ) ayrıca kendi DNA ve kendi çalma mekanizmasına sahip olması yanında, bu organellerin prokaryotik türetilen bu öneriyi destekleyen, 70S ribozomlar, içeren simbiyoz ökaryotik hücre ile ( Endosimbiosis teorisi ).
Ribozom, mRNA molekülünü protein sentezine çeviren "makinedir". Genetik kod, mRNA dizisi ile sentezlenen polipeptid dizisi arasındaki uygunluğu sağlar. Ribozom, mesajcı RNA ve amino asitler arasında "adaptörler" olarak transfer RNA'larını veya tRNA'ları kullanır .
Messenger RNA, mRNA üzerindeki tRNA bağlanma bölgelerini içeren küçük alt birimden (30S veya 40S) geçer. Büyük alt birim , proteindeki ardışık amino asitler arasındaki peptit bağını sentezleyen, peptidil-transferaz merkezi adı verilen katalitik bölümü içerir . Büyük alt birim ayrıca sentezlenen protein zincirinin çıktığı bir tünel içerir. Büyük alt birimde, amino asitleri taşıyan tRNA'ların translasyon sırasında bağlanacağı üç bölge vardır: polipeptit zincirine bağlanmayı bekleyen bir amino asit taşıyan bir tRNA tarafından işgal edilen A bölgesi (aminoasil-tRNA için); elde edilen polipeptit zincirine bağlı bir amino asit taşıyan bir tRNA tarafından işgal edilen P bölgesi (peptidil-tRNA için); son olarak, amino asidini veren deasetile edilmiş tRNA'nın salınmasına izin veren E bölgesi ( çıkış için ).
Ribozom ayrıca, GTP'nin hidrolizi ile sağlanan enerjiyi tüketerek haberci RNA üzerinde ilerleyen moleküler bir motordur . Uzama faktörleri olarak adlandırılan birkaç protein, translokasyon adı verilen bu hareketle ilişkilendirilir.
İçinde Şubat 2009Nature dergisi , Montreal Üniversitesi'nden iki biyofizikçi tarafından yazılan bir makale yayınladı . Prokaryotik ribozomun büyük alt biriminin 23S rRNA'sının yapısına odaklanarak, bu makromoleküler kompleksin mevcut yapısına ulaşmak için bileşenlerin art arda eklendiği sırayı yeniden oluşturmaya çalışırlar . Bu çalışma, katalitik aktivitenin ribozimlerle (otokatalitik RNA) sınırlı olacağı varsayımsal bir dünya ile orijinal RNA arasındaki geçişi ve proteinlerin ve özellikle enzimlerin işlevlerin çoğunu gerçekleştirdiği mevcut dünya arasındaki geçişi modelleme ilgisine sahiptir . Biyokimyasal kataliz .