În cazul în care este sintetizat ARNr. RRNA ribozomal ARN: Caracterizarea și descrierea structurii

Biologie moleculara a studiat structura si functia de molecule organice care alcatuiesc celulele vii de plante, animale și oameni. Notabil printre acestea este dat un grup de compuși numiți acizi nucleici (nucleare).

Există două tipuri: acidul dezoxiribonucleic (ADN) și ribonucleic. Acesta din urmă are mai multe modificări: ARNm, ARNt și ARNr, care diferă în funcție și locul de localizare în celula lor. Acest articol este dedicat studiului următoarelor întrebări: în cazul în care este sintetizat ARNr în procariote și celule eucariote, ceea ce este structura și semnificația sa.

informații istorice

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. Ei au fost numite ribozomale (ribozomal ARN).

Caracterizarea ARN

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 duplicat funcții ADN: menținerea și transmiterea trăsăturilor 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 ribozomal este de aproximativ 80% din acizi ribonucleic în celulă și 60% din masa ribozom - organelle, sinteza proteinelor celulare. Toate speciile de mai sus sunt sintetizate (transcrise) în anumite regiuni ale ADN-ului, aceste gene ARN. In timpul sintezei moleculei implicată enzima special - ARN polimerază. Se pun într-o celulă, unde este sintetizat ARNr - este nucleol, care este pe nucleul karyoplasm.

Nucleoli, rolul său în sinteza

In celulele vii, numit ciclului celular distinge între divizii ale sale - interfazei. În acest moment, în nucleul celulei corpuri dense structuri granulare numite nucleoli și este o componentă esențială a ambelor celule vegetale și animale sunt bine vizibile.

In biologie moleculara, sa constatat că nucleoli sunt organitele în care este sintetizat ARNr. Investigațiile ulterioare au dus la descoperirea părților citologiei ale ADN-ului celular, în care genele sunt responsabile pentru structura și sinteza acizilor ribozomale au fost găsite. Ei au fost numiți organizator nucleolar.

organizator nucleoli

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, se poate afirma următoarele: organizator nucleol este format din nu una, ci mai multor loci (gene) responsabile pentru formarea nucleol. Ea ea sintetizat ARNr ribozomal ARN formând celule organite subunitate de proteină sitetizare - ribozomi.

Ce este un ribozom?

Așa cum am menționat mai devreme, toate cele trei tipuri principale de ARN exista in celula, unde acestea sunt sintetizate în anumite domenii - gene 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.

Ribozom ele însele pot fi separate prin actiunea ionilor de calciu și există sub formă de subunități separate. același proces inversă are loc în compartimentele citoplasmă celulei unde apar procese de traducere - asamblare moleculele proteinelor celulare. Celula activa mai intens curge metabolismul în ea, cu atât mai mult conține ribozomi. De exemplu, celulele măduvei osoase, hepatocite și animal vertebrat uman caracterizat printr-un număr mare de aceste organite în citoplasmă.

Cum gene sunt codificate ARNr?

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.

Mecanismul de formare a p-ARN

Revenind la experimentele lui Miller care a investigat sinteza ARN-ului ribozomal și au arătat că ADN-ul serveste model nucleolar (matrice) pentru formarea p-ARN - transkriptanta. El a constatat că cantitatea de molecule de ARN polimerază enzimă depinde de numărul de acizi ribozomale imature (pre-ARNr), care sunt formate. Apoi maturarea (procesare), și p-molecule de ARN încep imediat leagă la peptidele, rezultatul este un ribonucleoproteinic - material de construcție ribozom.

Caracteristici acizi ribozomale în celule eucariote

Având principii comune și structura generală a mecanismelor funcționale ale ribozomi procariote și organisme nucleare au încă tsitomolekulyarnye diferențe. Pentru a le gasi, cercetatorii de studiu a folosit o metoda numita analiza cu raze X. 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.

procariote ARN 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 ARNr. 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.

bacterii R-ARN au o greutate moleculară mai mică și dimensiuni mai mici decât celulele nucleate. Sedimentare Coeficientul S 70, iar cele două subunități au indicatori 50 S și 30 S. Particulele mai mici conține o moleculă de p-RNAs, și mari - doi.

Rolul acidului ribonucleic în timpul translației

Funcția principală a ARNr este acela de a asigura un proces de biosinteză a proteinelor celulare - LIVE. Numai în prezența ribozomi care conțin ARNr. Alăturați-vă împreună în grupuri, ei se leaga de molecula de ADN a informațiilor care formează politica. Pentru aceasta din citoplasmă celulelor de transport 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. El este cel mai important celule de compusi organici efectua multe funcții importante: construcții, transporturi, energie, de enzime, de siguranță și de semnalizare.

Acest articol a examinat structura caracteristică și descrierea acizilor nucleici ribozomale sunt celule biopolimeri organice de plante, animale și oameni.