Riboszomális ribonukleinsavak

Az oldal jelenlegi verzióját még nem ellenőrizték tapasztalt közreműködők, és jelentősen eltérhet a 2021. október 31-én felülvizsgált verziótól ; az ellenőrzéshez 1 szerkesztés szükséges .

A riboszómális ribonukleinsavak ( rRNS ) több olyan RNS - molekula , amelyek a riboszóma alapját képezik . Az rRNS fő célja az, hogy az mRNS -ből transzlációt  olvasson be adapter tRNS molekulák segítségével , és katalizálja a tRNS-hez kapcsolódó aminosavak közötti peptidkötések kialakulását .

Faj

Riboszomális alegységek és rRNS-nómenklatúra

Az érintetlen riboszómák elektronmikroszkópos felvételein észrevehető, hogy két, egymástól eltérő méretű részrészecskéből állnak. A szubrészecskék közötti kapcsolat viszonylag gyenge: ha a környezeti paraméterek megváltoznak, ami az rRNS-foszfát csoportok elektrosztatikus árnyékolásához vezet (például amikor a magnéziumionok koncentrációja csökken), a riboszóma szubrészecskékre disszociál, ez a disszociáció reverzibilis: amikor a környezet A paraméterek visszaállnak, az alrészecskék újra asszociálódnak az eredeti riboszómákba.

Az alrészecskék tömegének aránya ~2:1; a tömegeket pedig közvetlenül mért ülepítési állandókban fejezzük ki (ülepedési sebesség Svedberg-egységben , S) az ultracentrifugálás során . Ez a paraméter képezte az rRNS és a riboszomális alegységek nómenklatúrájának alapját: a forma megnevezése

[üledékes faktor]S

Így például a 16 Svedberg-egység ülepedési együtthatóval rendelkező prokarióták riboszómális RNS-ét 16S rRNS -nek nevezzük .

Mivel az ülepedési együtthatók nem csak a molekulatömegtől, hanem a részecskék alakjától is függenek, a disszociáció során az ülepedési együtthatók nem additívak: például ~3⋅10 6 Dalton molekulatömegű bakteriális riboszómák ülepedést mutatnak. a 70S együttható, amelyet 70S-nek jelölünk, és disszociál 50S alegységekre és 30S-re:

70S 50S+30S

A riboszómális alegységek egy-egy hosszú rRNS-molekulát tartalmaznak, melynek tömege a riboszómális alegység tömegének ~1/2-2/3-a, így a bakteriális riboszómák esetében a 70S alegység tartalmazza az 50S rRNS-t (~3000 nukleotid). hosszú) és a 30S alegység tartalmazza a 16S rRNS-t (hossza ~1500 nukleotid); egy nagy riboszomális alegység a „hosszú” rRNS mellett egy vagy két „rövid” rRNS-t is tartalmaz (a bakteriális riboszóma 50S vagy 5S alegységeinek 5S rRNS-e és az eukarióta nagy riboszomális alegységeinek 5,8S rRNS-e).

Szintézis

A riboszómális RNS az összes sejt RNS nagy részét (akár 80%-át) teszi ki, ekkora mennyiségű rRNS az azt kódoló gének intenzív transzkripcióját igényli. Ezt az intenzitást az rRNS-t kódoló gének nagyszámú kópiája biztosítja: az eukariótákban több száztól ( élesztőben ~200 ) több tízezerig (különböző gyapotvonalakra 50-120 ezer kópiát jelentettek) gén szerveződött. tandem ismétlődések tömbjébe .

Emberben az rRNS-t kódoló gének tandem ismétlődések csoportjaiba is szerveződnek, amelyek a 13., 14., 15., 21. és 22. kromoszóma rövid karjának központi régióiban helyezkednek el .

Ezeket az RNS-polimeráz I szintetizálja egy hosszú preriboszomális RNS-molekula formájában, amely egyedi RNS-ekre vágódik, amelyek a riboszómák alapját képezik. Baktériumokban és archaeákban a kezdeti átirat általában 16S, 23S és 5S rRNS-eket tartalmaz, amelyek között pre-rRNS szekvenciák találhatók, amelyeket a feldolgozás során eltávolítanak. Jellemzően egy vagy több tRNS gén található a 16S és 23S rRNS gének között ; Így az E. coliban egy ilyen géncsoport kezdeti átirata a következő szekvenciával rendelkezik:

(16S rRNS) - (1-2 tRNS) - (23S rRNS) - (5S rRNS) - (0-2 tRNS)

Az ilyen transzkriptumot a ribonukleáz III enzim pre-rRNS és tRNS fragmentumokra hasítja .

Az eukariótákban a 18S, 5.8S és 25/28 rRNS-eket az RNS polimeráz I, míg az 5S rRNS gént az RNS polimeráz III írja át.

Az eukariótákban általában jól láthatóak az rRNS-t kódoló gének koncentrációs helyei a sejtmagban, a körülöttük felhalmozódó riboszóma alegységek miatt, amelyek önszerveződése azonnal megtörténik. Ezek a klaszterek jól festődnek citológiai festéssel, és nucleolus néven ismertek . Ennek megfelelően a nukleolusok jelenléte nem jellemző a sejtciklus minden fázisára: a sejtosztódás során a profázisban a sejtmag disszociál, mivel az rRNS szintézis felfüggesztődik és újra kialakul a telofázis végén, amikor az rRNS szintézis újraindul.

Pro- és eukarióta rRNS-ek összehasonlító elemzése

A prokarióták és eukarióták riboszómális RNS-ei (valamint riboszómái) különböznek egymástól, bár szekvencia-szakaszokban jelentős hasonlóságot mutatnak. A prokarióták 70S riboszómája egy nagy 50S alegységből (két rRNS-molekula - 5S és 23S) és egy kis 30S alegységből ( 16S rRNS alapján épül fel ) áll. Az eukarióták 80S riboszómája egy nagy 60S alegységből (amely három rRNS-molekula alapján épül fel - 5S, 5.8S és 28S) és egy kis 40S alegységből (18S rRNS alapján épül fel).

Sorozatinformációk használata

Egy adott szervezet rRNS-ére vonatkozó információkat az orvostudomány és az evolúcióbiológia használják.

A molekuláris filogenetikában

Az rRNS gén az egyik legkonzerváltabb (legkevésbé variábilis) gén. Ezért az rRNS-szekvenciák hasonlóságainak és eltéréseinek elemzése alapján meghatározható a szervezet szisztematikus helyzete és a közeli rokon fajoktól való eltérés ideje.

Az antibiotikumok fejlesztésében

Az rRNS számos antibiotikum célpontja, amelyek közül sokat használnak a klinikai gyakorlatban, például kloramfenikol , eritromicin , kasugamycin , mikrokoxin , spektinomicin , sztreptomicin , tiosztrepton . Egyes pRNS-kötő antibiotikumok hatásosak egyes eukarióta organizmusok ellen (pl. higromicin B , paromomicin ).

Linkek

  Ugrás a Wikidata elemre  Szótárak és enciklopédiák
 Az RNS típusai
Fehérje bioszintézis
RNS feldolgozás
A génexpresszió szabályozása
cisz-szabályozó elemek
Parazita elemek
Egyéb
 Nukleinsav típusok
Nitrogéntartalmú bázisok
Nukleozidok
Nukleotidok
RNS
DNS
Analógok
Vektor típusok