Back to chapter

4.8:

Рибосомы

JoVE Core
Biology
A subscription to JoVE is required to view this content.  Sign in or start your free trial.
JoVE Core Biology
Ribosomes

Languages

Share

Рибосомы, Π±Π΅Π»ΠΎΠΊ-ΡΠΈΠ½Ρ‚Π΅Π·ΠΈΡ€ΡƒΡŽΡ‰ΠΈΠ΅ структуры ΠΎΠ±Ρ€Π°Π·ΠΎΠ²Π°Π½Ρ‹ Π²Π½ΡƒΡ‚Ρ€ΠΈ Π½ΡƒΠΊΠ»Π΅ΠΎΠ»Π° ΠΈ состоят ΠΈΠ· Ρ€ΠΈΠ±ΠΎΡΠΎΠΌΠ°Π»ΡŒΠ½Ρ‹Ρ… РНК ΠΈ ΠΌΠ½ΠΎΠ³ΠΈΡ… Ρ€Π°Π·Π»ΠΈΡ‡Π½Ρ‹Ρ… Π±Π΅Π»ΠΊΠΎΠ². ΠšΠΎΠΌΠΏΠ»Π΅ΠΊΡΡ‹ Ρ€Π°Π·Π΄Π΅Π»Π΅Π½Ρ‹ Π½Π° Π΄Π²Π΅ части, большиС ΠΈ ΠΌΠ°Π»Ρ‹Π΅ подраздСлСния ΠΊΠΎΡ‚ΠΎΡ€Ρ‹Π΅, наряду с Π΄Ρ€ΡƒΠ³ΠΈΠΌΠΈ ΠΌΠΎΠ»Π΅ΠΊΡƒΠ»Π°ΠΌΠΈ, Ρ‚Π°ΠΊΠΈΠΌΠΈ ΠΊΠ°ΠΊ РНК-мСссСндТСр ΠΈ трансфСрная РНК выходят ΠΈΠ· ядра Ρ‡Π΅Ρ€Π΅Π· ΠΏΠΎΡ€Ρ‹ Π² ядСрной ΠΎΠ±ΠΎΠ»ΠΎΡ‡ΠΊΠ΅. Попав Π² Ρ†ΠΈΡ‚ΠΎΠΏΠ»Π°Π·ΠΌΡƒ, ΠΊΠΎΠΌΠΏΠΎΠ½Π΅Π½Ρ‚Ρ‹ ΡΠΎΠ΅Π΄ΠΈΠ½ΡΡŽΡ‚ΡΡ Π΄Ρ€ΡƒΠ³ с Π΄Ρ€ΡƒΠ³ΠΎΠΌ, ΠΈΠ»ΠΈ Π² свободном ΠΏΠ»Π°Π²Π°Π½ΠΈΠΈ, ΠΈΠ»ΠΈ ΠΏΡ€ΠΈΠΊΡ€Π΅ΠΏΠ»ΡΡŽΡ‚ΡΡ ΠΊ сосСднСй ядСрной ΠΎΠ±ΠΎΠ»ΠΎΡ‡ΠΊΠ΅ ΠΈΠ»ΠΈ ΠΊ Π³Ρ€ΡƒΠ±ΠΎΠΌΡƒ эндоплазматичСскому Ρ€Π΅Ρ‚ΠΈΠΊΡƒΠ»ΡƒΠΌΡƒ, ΠΈ Π½Π°Ρ‡ΠΈΠ½Π°ΡŽΡ‚ процСсс трансляции, создавая Π½ΠΎΠ²Ρ‹Π΅ Π±Π΅Π»ΠΊΠΈ Π² ΠΎΡ‚Π΄Π΅Π»ΡŒΠ½Ρ‹Ρ… мСстах привязки.Π‘ΠΈΠ½Ρ‚Π΅Π· Π±Π΅Π»ΠΊΠΎΠ² Ρ‚Π°ΠΊ Π²Π°ΠΆΠ΅Π½, Ρ‡Ρ‚ΠΎ рибосомы ΠΏΠΎ сущСству ΠΏΡ€ΠΈΡΡƒΡ‚ΡΡ‚Π²ΡƒΡŽΡ‚ Π² ΠΊΠ°ΠΆΠ΄ΠΎΠΉ ΠΊΠ»Π΅Ρ‚ΠΊΠ΅, нСзависимо ΠΎΡ‚ Ρ‚ΠΎΠ³ΠΎ, Π½ΡƒΠΆΠ½ΠΎ Π»ΠΈ ΡΠΎΠ·Π΄Π°Π²Π°Ρ‚ΡŒ Ρ„Π΅Ρ€ΠΌΠ΅Π½Ρ‚ Π²ΠΎ внутрСнностях, ΠΈΠ»ΠΈ Π½Π΅ΠΉΡ€ΠΎΠΌΠ΅Π΄ΠΈΠ°Ρ‚ΠΎΡ€ Π² нашСм ΠΌΠΎΠ·Π³Π΅.

4.8:

Рибосомы

Рибосомы пСрСводят Π³Π΅Π½Π΅Ρ‚ΠΈΡ‡Π΅ΡΠΊΡƒΡŽ ΠΈΠ½Ρ„ΠΎΡ€ΠΌΠ°Ρ†ΠΈΡŽ, ΠΊΠΎΠ΄ΠΈΡ€ΡƒΠ΅ΠΌΡƒΡŽ РНК-мСссСндТСром (мРНК), Π² Π±Π΅Π»ΠΊΠΈ. Как прокариотичСскиС, Ρ‚Π°ΠΊ ΠΈ эукариотичСскиС ΠΊΠ»Π΅Ρ‚ΠΊΠΈ ΠΈΠΌΠ΅ΡŽΡ‚ рибосомы. ΠšΠ»Π΅Ρ‚ΠΊΠΈ, ΠΊΠΎΡ‚ΠΎΡ€Ρ‹Π΅ ΡΠΈΠ½Ρ‚Π΅Π·ΠΈΡ€ΡƒΡŽΡ‚ большоС количСство Π±Π΅Π»ΠΊΠ°, Ρ‚Π°ΠΊΠΈΠ΅ ΠΊΠ°ΠΊ сСкрСторныС ΠΊΠ»Π΅Ρ‚ΠΊΠΈ Π² ΠΏΠΎΠ΄ΠΆΠ΅Π»ΡƒΠ΄ΠΎΡ‡Π½ΠΎΠΉ ΠΆΠ΅Π»Π΅Π·Π΅ Ρ‡Π΅Π»ΠΎΠ²Π΅ΠΊΠ°, ΠΌΠΎΠ³ΡƒΡ‚ ΡΠΎΠ΄Π΅Ρ€ΠΆΠ°Ρ‚ΡŒ ΠΌΠΈΠ»Π»ΠΈΠΎΠ½Ρ‹ рибосом.

Рибосомы состоят ΠΈΠ· рибосомной РНК (Ρ€Π ΠΠš) ΠΈ Π±Π΅Π»ΠΊΠΎΠ². Рибосомы Π½Π΅ ΠΎΠΊΡ€ΡƒΠΆΠ΅Π½Ρ‹ ΠΌΠ΅ΠΌΠ±Ρ€Π°Π½ΠΎΠΉ (Ρ‚.Π΅., нСсмотря Π½Π° ΠΈΡ… ΡΠΏΠ΅Ρ†ΠΈΡ„ΠΈΡ‡Π΅ΡΠΊΡƒΡŽ Ρ„ΡƒΠ½ΠΊΡ†ΠΈΡŽ ΠΊΠ»Π΅Ρ‚ΠΎΠΊ, ΠΎΠ½ΠΈ Π½Π΅ ΡΠ²Π»ΡΡŽΡ‚ΡΡ ΠΎΡ€Π³Π°Π½Π΅Π»Π»ΠΎΠΉ). Π’ эукариоты, Ρ€Π ΠΠš транскрибируСтся ΠΈΠ· Π³Π΅Π½ΠΎΠ² Π² ядрС- Ρ‡Π°ΡΡ‚ΡŒ ядра, которая спСциализируСтся Π½Π° производствС рибосомы. Π’ ядрС Ρ€Π ΠΠš сочСтаСтся с Π±Π΅Π»ΠΊΠ°ΠΌΠΈ, ΠΊΠΎΡ‚ΠΎΡ€Ρ‹Π΅ ΠΈΠΌΠΏΠΎΡ€Ρ‚ΠΈΡ€ΡƒΡŽΡ‚ΡΡ ΠΈΠ· Ρ†ΠΈΡ‚ΠΎΠΏΠ»Π°Π·ΠΌΡ‹. Π‘Π±ΠΎΡ€ΠΊΠ° ΠΏΡ€ΠΎΠΈΠ·Π²ΠΎΠ΄ΠΈΡ‚ Π΄Π²Π° подраздСлСния рибосомы – большиС ΠΈ ΠΌΠ°Π»Ρ‹Π΅ подраздСлСния.

Π—Π°Ρ‚Π΅ΠΌ эти подраздСлСния ΠΎΡΡ‚Π°Π²Π»ΡΡŽΡ‚ ядро Ρ‡Π΅Ρ€Π΅Π· ΠΏΠΎΡ€Ρ‹ Π² ядСрной ΠΎΠ±ΠΎΠ»ΠΎΡ‡ΠΊΠ΅. КаТдоС ΠΎΠ΄Π½ΠΎ большоС ΠΈ ΠΌΠ°Π»ΠΎΠ΅ ΠΏΠΎΠ΄Ρ€Π°Π·Π΄Π΅Π»Π΅Π½ΠΈΠ΅ связываСтся Π΄Ρ€ΡƒΠ³ с Π΄Ρ€ΡƒΠ³ΠΎΠΌ послС Ρ‚ΠΎΠ³ΠΎ, ΠΊΠ°ΠΊ мРНК связываСтся с сайтом Π½Π° нСбольшом ΠΏΠΎΠ΄Ρ€Π°Π·Π΄Π΅Π»Π΅Π½ΠΈΠΈ Π² Π½Π°Ρ‡Π°Π»Π΅ процСсса ΠΏΠ΅Ρ€Π΅Π²ΠΎΠ΄Π°. Π­Ρ‚ΠΎΡ‚ шаг ΠΎΠ±Ρ€Π°Π·ΡƒΠ΅Ρ‚ Ρ„ΡƒΠ½ΠΊΡ†ΠΈΠΎΠ½Π°Π»ΡŒΠ½ΡƒΡŽ рибосому.

Рибосомы ΠΌΠΎΠ³ΡƒΡ‚ ΡΠΎΠ±ΠΈΡ€Π°Ρ‚ΡŒΡΡ Π² Ρ†ΠΈΡ‚ΠΎΠ·ΠΎΠ»Π΅, Π½Π°Π·Ρ‹Π²Π°Π΅ΠΌΠΎΠΌ свободными рибосомами, ΠΈΠ»ΠΈ ΠΏΡ€ΠΈ ΠΏΡ€ΠΈΠΊΡ€Π΅ΠΏΠ»Π΅Π½ΠΈΠΈ ΠΊ внСшнСй сторонС ядСрной ΠΎΠ±ΠΎΠ»ΠΎΡ‡ΠΊΠΈ ΠΈΠ»ΠΈ эндоплазмичСской Ρ€Π΅ΡˆΠ΅Ρ‚ΠΊΠΈ, Π½Π°Π·Ρ‹Π²Π°Π΅ΠΌΠΎΠΉ связанными рибосомами. Как ΠΏΡ€Π°Π²ΠΈΠ»ΠΎ, свободныС рибосомы ΡΠΈΠ½Ρ‚Π΅Π·ΠΈΡ€ΡƒΡŽΡ‚ Π±Π΅Π»ΠΊΠΈ, ΠΈΡΠΏΠΎΠ»ΡŒΠ·ΡƒΠ΅ΠΌΡ‹Π΅ Π² Ρ†ΠΈΡ‚ΠΎΠΏΠ»Π°Π·ΠΌΠ΅, Π² Ρ‚ΠΎ врСмя ΠΊΠ°ΠΊ связанныС рибосомы ΡΠΈΠ½Ρ‚Π΅Π·ΠΈΡ€ΡƒΡŽΡ‚ Π±Π΅Π»ΠΊΠΈ, ΠΊΠΎΡ‚ΠΎΡ€Ρ‹Π΅ Π²ΡΡ‚Π°Π²Π»ΡΡŽΡ‚ΡΡ Π² ΠΌΠ΅ΠΌΠ±Ρ€Π°Π½Ρ‹, ΡƒΠΏΠ°ΠΊΠΎΠ²Ρ‹Π²Π°ΡŽΡ‚ΡΡ Π² ΠΎΡ€Π³Π°Π½Π΅Π»Π»Ρ‹ ΠΈΠ»ΠΈ выдСляСтся ΠΈΠ· ΠΊΠ»Π΅Ρ‚ΠΊΠΈ.

Рибосомы ΡΠΈΠ½Ρ‚Π΅Π·ΠΈΡ€ΡƒΡŽΡ‚ Π±Π΅Π»ΠΊΠΈ, объСдиняя мРНК ΠΈ пСрСнося РНК (Ρ‚Π ΠΠš). Π‘ΠΏΠ΅Ρ†ΠΈΠ°Π»ΠΈΠ·ΠΈΡ€ΠΎΠ²Π°Π½Π½Ρ‹Π΅ Π½ΡƒΠΊΠ»Π΅ΠΎΡ‚ΠΈΠ΄Ρ‹ Ρ‚Π ΠΠš, Π½Π°Π·Ρ‹Π²Π°Π΅ΠΌΡ‹Π΅ Π°Π½Ρ‚ΠΈΠΊΠΎΠ΄ΠΎΠ½ΠΎΠ²ΠΎΠΉ ΠΏΠ΅Ρ‚Π»Π΅ΠΉ, ΡΠ²ΡΠ·Ρ‹Π²Π°ΡŽΡ‚ΡΡ с ΠΊΠΎΠ΄ΠΎΠ½ΠΎΠΌ мРНК. ВРНА нСсСт аминокислоту Π½Π° Π΄Ρ€ΡƒΠ³ΠΎΠΌ ΠΊΠΎΠ½Ρ†Π΅. Π’Π°ΠΊΠΈΠΌ ΠΎΠ±Ρ€Π°Π·ΠΎΠΌ, гСнСтичСский ΠΊΠΎΠ΄ ΠΈΠ· мРНК пСрСводится Π² Ρ†Π΅ΠΏΠΎΡ‡ΠΊΡƒ аминокислот ΠΏΠΎ ΠΎΠ΄Π½ΠΎΠΌΡƒ ΠΊΠΎΠ΄ΠΎΠ½Ρƒ Π·Π° Ρ€Π°Π·. Рибосомы Ρ‚Π°ΠΊΠΆΠ΅ ΠΊΠ°Ρ‚Π°Π»ΠΈΠ·ΠΈΡ€ΡƒΠ΅Ρ‚ ΠΎΠ±Ρ€Π°Π·ΠΎΠ²Π°Π½ΠΈΠ΅ ΠΏΠ΅ΠΏΡ‚ΠΈΠ΄Π½Ρ‹Ρ… связСй ΠΌΠ΅ΠΆΠ΄Ρƒ сосСдними аминокислотами, Ρ‡Ρ‚ΠΎ ΠΏΡ€ΠΈΠ²ΠΎΠ΄ΠΈΡ‚ ΠΊ ΠΎΠ±Ρ€Π°Π·ΠΎΠ²Π°Π½ΠΈΡŽ ΠΏΠΎΠ»ΠΈΠΏΠ΅ΠΏΡ‚ΠΈΠ΄Π°.

Когда мРНК связываСтся с нСбольшим участком рибосомы, Ρ‚Π ΠΠš связываСтся с ΠΎΠ΄Π½ΠΈΠΌ ΠΈΠ· Ρ‚Ρ€Π΅Ρ… ΡΠ²ΡΠ·Ρ‹Π²Π°ΡŽΡ‰ΠΈΡ… участков Π½Π° большом ΠΏΠΎΠ΄Ρ€Π°Π·Π΄Π΅Π»Π΅Π½ΠΈΠΈ рибосомы. Π‘Π²ΡΠ·Ρ‹Π²Π°ΡŽΡ‰ΠΈΠ΅ участки Π½Π°Π·Ρ‹Π²Π°ΡŽΡ‚ΡΡ A (Π°ΠΌΠΈΠ½ΠΎΠ°Π·ΠΈΠ»-тРНА), P (ΠΏΠ΅ΠΏΡ‚ΠΈΠ΄ΠΈΠ»-тРНА) ΠΈ E (Π²Ρ‹Ρ…ΠΎΠ΄) участками. По ΠΌΠ΅Ρ€Π΅ ΠΏΠ΅Ρ€Π΅Π²ΠΎΠ΄Π° мРНК Π½Π° сайтС A Π΄ΠΎΠ±Π°Π²Π»ΡΡŽΡ‚ΡΡ Π½ΠΎΠ²Ρ‹Π΅ tRNAs, ΠΏΠ΅Ρ€Π΅ΠΌΠ΅Ρ‰Π°ΡŽΡ‚ΡΡ Π½Π° сайт P ΠΈ Π²Ρ‹ΡΠ²ΠΎΠ±ΠΎΠΆΠ΄Π°ΡŽΡ‚ΡΡ Π½Π° сайтС E. Растущая полипСптидная Ρ†Π΅ΠΏΡŒ ΠΏΡ€ΠΎΡ…ΠΎΠ΄ΠΈΡ‚ Ρ‡Π΅Ρ€Π΅Π· Π²Ρ‹Ρ…ΠΎΠ΄Π½ΠΎΠΉ Ρ‚ΡƒΠ½Π½Π΅Π»ΡŒ Π² большом ΠΏΠΎΠ΄Ρ€Π°Π·Π΄Π΅Π»Π΅Π½ΠΈΠΈ. Когда синтСз Π±Π΅Π»ΠΊΠ° Π·Π°Π²Π΅Ρ€ΡˆΠ΅Π½, рибосомныС подраздСлСния Ρ€Π°Π·ΡŠΠ΅Π΄ΠΈΠ½ΡΡŽΡ‚ΡΡ.

Suggested Reading

Wilson, Daniel N., and Jamie H. Doudna Cate. “The Structure and Function of the Eukaryotic Ribosome.” Cold Spring Harbor Perspectives in Biology 4, no. 5 (May 2012). [Source]

Gilbert, Wendy V. “Functional Specialization of Ribosomes?” Trends in Biochemical Sciences 36, no. 3 (March 2011): 127–32. [Source]