4.8: Рибосомы

Рибосомы переводят генетическую информацию, кодируемую РНК-мессенджером (мРНК), в белки. Как прокариотические, так и эукариотические клетки имеют рибосомы. Клетки, которые синтезируют большое количество белка, такие как секреторные клетки в поджелудочной железе человека, могут содержать миллионы рибосом.

Рибосомы состоят из рибосомной РНК (рРНК) и белков. Рибосомы не окружены мембраной (т.е., несмотря на их специфическую функцию клеток, они не являются органеллой). В эукариоты, рРНК транскрибируется из генов в ядре- часть ядра, которая специализируется на производстве рибосомы. В ядре рРНК сочетается с белками, которые импортируются из цитоплазмы. Сборка производит два подразделения рибосомы - большие и малые подразделения.

Затем эти подразделения оставляют ядро через поры в ядерной оболочке. Каждое одно большое и малое подразделение связывается друг с другом после того, как мРНК связывается с сайтом на небольшом подразделении в начале процесса перевода. Этот шаг образует функциональную рибосому.

Рибосомы могут собираться в цитозоле, называемом свободными рибосомами, или при прикреплении к внешней стороне ядерной оболочки или эндоплазмической решетки, называемой связанными рибосомами. Как правило, свободные рибосомы синтезируют белки, используемые в цитоплазме, в то время как связанные рибосомы синтезируют белки, которые вставляются в мембраны, упаковываются в органеллы или выделяется из клетки.

Рибосомы синтезируют белки, объединяя мРНК и перенося РНК (тРНК). Специализированные нуклеотиды тРНК, называемые антикодоновой петлей, связываются с кодоном мРНК. ТРНА несет аминокислоту на другом конце. Таким образом, генетический код из мРНК переводится в цепочку аминокислот по одному кодону за раз. Рибосомы также катализирует образование пептидных связей между соседними аминокислотами, что приводит к образованию полипептида.

Когда мРНК связывается с небольшим участком рибосомы, тРНК связывается с одним из трех связывающих участков на большом подразделении рибосомы. Связывающие участки называются A (аминоазил-тРНА), P (пептидил-тРНА) и E (выход) участками. По мере перевода мРНК на сайте A добавляются новые tRNAs, перемещаются на сайт P и высвобождаются на сайте E. Растущая полипептидная цепь проходит через выходной туннель в большом подразделении. Когда синтез белка завершен, рибосомные подразделения разъединяются.

Рибосомы, белок-синтезирующие структуры образованы внутри нуклеола и состоят из рибосомальных РНК и многих различных белков. Комплексы разделены на две части, большие и малые подразделения которые, наряду с другими молекулами, такими как РНК-мессенджер и трансферная РНК выходят из ядра через поры в ядерной оболочке. Попав в цитоплазму, компоненты соединяются друг с другом, или в свободном плавании, или прикрепляются к соседней ядерной оболочке или к грубому эндоплазматическому ретикулуму, и начинают процесс трансляции, создавая новые белки в отдельных местах привязки.

Синтез белков так важен, что рибосомы по существу присутствуют в каждой клетке, независимо от того, нужно ли создавать фермент во внутренностях, или нейромедиатор в нашем мозге.