Ribosoma

Ribosoma žymi ribonukleorūgšties su įvairiais baltymais kompleksą, kuriame baltymų sintezė vyksta pagal nukleotidų seką, saugomą DNR, perkeliant į polipeptido grandinę.

Kas yra ribosoma?

Ribosomas sudaro rRNR ir įvairūs struktūriniai baltymai. RRNR (ribosominė RNR) perrašoma DNR. Yra genai ribosominės RNR sintezei rDNR pavidalu. RDNR neperrašoma į baltymus, o tik į ribosomų RNR.

RRNR tarnauja kaip pagrindinis ribosomų statybinis blokas. Čia jis katalizuoja mRNR genetinės informacijos virsmą baltymais. Baltymai ribosomose nėra kovalentiškai sujungti su rRNR. Jie laiko ribosomos struktūrą kartu, o tikrąją baltymų sintezės katalizę vykdo rRNR. Ribosomas sudaro du subvienetai, kurie tik sujungiami į ribosomas baltymų sintezės metu. Jų statybiniai blokai sintetinami ląstelės branduolio DNR.

Čia gaminasi ir rRNR, ir baltymai, kurie sujungti sudaro du subvienetus ląstelės branduolyje. Jie pasiekia citoplazmą per branduolio poras. Eukariotų ląstelėje yra nuo 100 000 iki 10 000 000 ribosomų, priklausomai nuo baltymų sintezės aktyvumo. Ląstelėse su labai aktyvia baltymų sinteze yra daugiau ribosomų nei ląstelėse, kurių aktyvumas mažesnis. Be citoplazmos, ribosomos taip pat atsiranda mitochondrijose arba, augaluose, chloroplastuose.

Anatomija ir struktūra

Kaip jau minėta, ribosomas sudaro rRNR ir struktūriniai baltymai, atsakingi už teisingą struktūros išdėstymą ir darną. Po sintezės šerdyje susidaro du subvienetai, kurie susilieja tik baltymų sintezės metu per kontaktą su mRNR ir sudaro ribosomą.

Pasibaigus baltymo biosintezei, atitinkama ribosoma vėl suskaidoma į savo subvienetus. Žinduoliuose mažąjį subvienetą sudaro 33 baltymai ir viena rRNR, o didįjį subvienetą sudaro 49 baltymai ir trys rRNR. Susilietus su mRNR, kuri neša tam tikro baltymo DNR genetinę informaciją, abu subvienetai sujungia ir sudaro tikrąją ribosomą, ir gali prasidėti baltymų sintezė.

Ribosomos baltymai yra daugiau krašte. Ribosomos gali laisvai egzistuoti citoplazmoje arba surištos membranomis endoplazminiame retikulume. Tai darydami, jie nuolat keičiasi tarp laisvosios ir membranos rišamosios būsenos. Ribosomos laisvojoje citoplazmoje gamina baltymus, kurie taip pat turėtų patekti į ląstelės plazmą. Baltymai susidaro ant endoplazminio retikulumo ir po kotletinio baltymo pernešėjo patenka į ER liumeną. Paprastai tai yra baltymai, kurie susidaro sekreciją formuojančiose ląstelėse, tokiose kaip kasa.

Funkcija ir užduotys

Ribosomų funkcija yra katalizuoti baltymų biosintezę. Faktinę baltymų genetinę informaciją neša mRNR, kuri perrašoma į DNR. Palikęs branduolį, jis iškart jungiasi su ribosoma baltymų sintezei. Du subvienetai susilieja.

Be to, atskiros aminorūgštys iš citoplazmos į ribosomas yra gabenamos tRNR pagalba. Ten yra trys tRNR surišimo vietos. Tai yra aminoacilas (A), peptidylas (P) ir išėjimo taškas (E). Baltymų sintezės pradžioje dvi pozicijas, A ir P, užima tRNR, apkrautos aminorūgštimis. Ši būsena vadinama prieštransliacine būsena. Susiformavus peptidiniam ryšiui tarp dviejų aminorūgščių, įvyksta posttransliacinė būsena, A vieta tampa E vieta, o P vieta tampa A vieta, o nauja tRNR doko tris nukleotidus toliau naujoje P vietoje.

Buvusi P-vietos tRNR, kurioje nėra aminorūgšties, dabar yra nukreipta iš ribosomos. Būsenos nuolat osciliuoja baltymų sintezės metu. Kiekvienam pakeitimui reikalinga didelė įjungimo energija. Atskiros tRNR molekulės jungiasi prie atitinkamo mRNR komplemento kodono. Baltymų sintezė vyksta tarp dviejų ribosomos subvienetų tunelio formos struktūroje. Faktinę biosintezę kontroliuoja didelis ribosomos subvienetas.

Mažasis subvienetas kontroliuoja rRNR funkciją. Kadangi sintezė vyksta savotiškame tunelyje, nebaigtos baltymų grandinės yra apsaugotos nuo suskaidymo atliekant remonto fermentus. Esant tokiai formai, šie baltymai būtų pripažinti defektais citoplazmoje ir nedelsdami suskaidomi. Pasibaigus baltymų sintezei, ribosoma suskaidoma į jos subvienetus.

Ligos

Dėl baltymų sintezės sutrikimo gali kilti rimtų sveikatos problemų. Tvarkinga šio proceso seka yra gyvybiškai svarbi. Tačiau yra keletas mutacijų, turinčių įtakos struktūriniams baltymams arba mRNR.

Liga, kurios priežastis, įtariama, yra ribosomų baltymų mutacija, yra deimantų juodgalvių anemija. Diamond Blackfan anemija yra labai reta kraujo liga, kurios metu sutrinka raudonųjų kraujo kūnelių sintezė. Vystosi anemija, kuri neleidžia organams tinkamai tiekti deguonies. Gydymas susideda iš kraujo perpylimo visą gyvenimą. Taip pat yra ir kitų fizinių apsigimimų.

Remiantis viena teorija, ribosominių baltymų sutrikimas turėtų sukelti padidintą eritrocitų pirmtakų ląstelių apoptozę ir taip sukelti anemiją. Dauguma mutacijų įvyksta savaime. Sindromo paveldimumas gali būti įrodytas tik 15 procentų visų atvejų.