powered by CADENAS

Social Share

Rybosom (9119 views - Medical & Health)

Rybosom – kompleks białek z kwasami nukleinowymi służący do produkcji białek w procesie translacji. Rybosomy zbudowane są z rRNA i białek. Katalityczna aktywność rybosomu związana jest właśnie z zawartym w nim rRNA, natomiast białka budują strukturę rybosomu i działają jako kofaktory zwiększające wydajność translacji. Rybosomy występują u wszystkich organizmów żywych, zarówno u prokariotów (bakterie, archeony), jak i eukariotów (pierwotniaki, grzyby, rośliny, zwierzęta), a także we wnętrzu organelli – plastydów i mitochondriów. Rybosomy prokariotów i organelli półautonomicznych są mniejsze i wrażliwsze na inne toksyny niż ich eukariotyczne odpowiedniki. Te różnice są wykorzystywane przez niektóre antybiotyki. Rybosomy są bardzo małe i widoczne tylko pod mikroskopem elektronowym. Pojedynczy rybosom składa się z 2 podjednostek, dużej i małej. Zespół rybosomów połączonych nicią matrycową (mRNA) stanowi polirybosom zwany inaczej polisomem.
Go to Article

Explanation by Hotspot Model

Rybosom

Rybosom

Rybosom – kompleks białek z kwasami nukleinowymi służący do produkcji białek w procesie translacji. Rybosomy zbudowane są z rRNA i białek. Katalityczna aktywność rybosomu związana jest właśnie z zawartym w nim rRNA, natomiast białka budują strukturę rybosomu i działają jako kofaktory zwiększające wydajność translacji[1].

Rybosomy występują u wszystkich organizmów żywych, zarówno u prokariotów (bakterie, archeony), jak i eukariotów (pierwotniaki, grzyby, rośliny, zwierzęta), a także we wnętrzu organelli – plastydów i mitochondriów[1].

Rybosomy prokariotów i organelli półautonomicznych są mniejsze i wrażliwsze na inne toksyny niż ich eukariotyczne odpowiedniki. Te różnice są wykorzystywane przez niektóre antybiotyki.

Rybosomy są bardzo małe i widoczne tylko pod mikroskopem elektronowym. Pojedynczy rybosom składa się z 2 podjednostek, dużej i małej[1].

Zespół rybosomów połączonych nicią matrycową (mRNA) stanowi polirybosom zwany inaczej polisomem[2].

Budowa rybosomów

Każdy rybosom zbudowany jest z dwóch dopasowanych do siebie podjednostek: małej i dużej. Obie podjednostki są zbudowane z białek i rRNA (rybosomowy RNA). Podjednostki rybosomu są ze sobą połączone tylko podczas translacji – po zakończeniu translacji danego łańcucha białkowego podjednostki rozdzielają się, a podczas inicjalizacji translacji jakieś blisko siebie znajdujące się podjednostki (jedna duża i jedna mała) łączą się ze sobą, odtwarzając rybosom.

Podczas translacji w rybosomie możemy wyróżnić miejsce aminoacylowe (miejsce A) oraz miejsce peptydowe (miejsce P) w których cząsteczki tRNA przyłączają się do mRNA. Wyróżniane jest także miejsce wyjścia (miejsce E) którym tRNA bez aminokwasów opuszczają rybosom[2].

Prokarionty

U prokariotów występują rybosomy 70S. Masa rybosomu u Escherichia coli wynosi około 2700 kDa a średnica około 20 nm. W pojedynczej komórce prokariotycznej znajduje się około 20 tys. rybosomów, które stanowią około jednej czwartej jej masy. Duża podjednostka (50S) zawiera 34 białka (oznaczanych od L1 do L34) i dwie cząsteczki rRNA (5S rRNA i 23S rRNA), a mała podjednostka (30S) zawiera 21 białek (oznaczanych od S1 do S21) i jedną cząsteczkę rRNA (16S rRNA). W Podjednostce dużej występują po dwa białka L7 i L12, pozostałe występują pojedynczo. Identyczne z białkiem L26 jest białko S20[1].

Eukarionty

U eukariontów występują rybosomy 80S oraz mniejsze rybosomy mitochondrialne i chloroplastowe przypominające rybosomy bakteryjne. Rybosomy 80S są o 40% większe od rybosomów prokariotycznych zbudowane z dużej (60S) podjednostki i małej (40S) podjednostki[5]. U Tetrahymena thermophila duża podjednostka składa się z trzech łańcuchów rRNA (5S – 120 nukleotydów, 5,8S – 154 nukleotydów i 28S rRNA – 3354 nukleotydów) oraz 47 białek[6]. Mała podjednostka (40S) składa się z jednego łańcucha RNA (18S rRNA) złożonego z 1753 nukleotydów oraz 32 białek[7]. U Saccharomyces cerevisiae łańcuchy RNA dużej podjednostki mają długość 5S – 121 nukleotydów, 5,8S – 158 nukleotydów, a 25S – 3396 nukleotydów. Łańcuch małej podjednostki ma długość 18S-1800 nukleotydów[8]. Liczba białek wchodzących w skład rybosomów różni się u grup poszczególnych organizmów i łącznie może wynosić 80-90. Tylko około jednej trzeciej z nich ma swoje odpowiedniki w rybosomach bakterii i archeanów[9].

Rybosomy chloroplastowe i mitochondrialne również składają się z dużej i małej podjednostki. Przypominają rybosomy bakteryjne, co wspiera teorię endosymbiotyczną opisującą pochodzenie mitochondriów i chloroplastów. W komórkach roślin rybosomy chloroplastowe 70S składają się z podjednostki małej 30S zawierającej jeden łańcuch rRNA (16S-rRNA) oraz około 24 białek i podjednostki dużej 50S zawierającej trzy łańcuchy 4,5S-rRNA, 5S-rRNA i 23S-rRNA oraz około 35 białek. Rybosomy mitochondrialne 78S są odmienne. Podjednostka mała zawiera łańcuch 18S-rRNA oraz około 33 białek, a podjednostka duża dwa łańcuchy: 5S-rRNA i 26S-rRNA oraz około 35 białek[2].

Synteza

Synteza podjednostek rybosomów zachodzi w jąderku na podstawie rDNA. W jąderku 45S pre-rRNA jest syntetyzowany i dojrzewa. Uczestniczą w tym ciałka Cajala[10].

Lokalizacja rybosomów

U eukariontów można wyróżnić dwie lokalizacje rybosomów:

O tym, czy rybosom będzie wolny, czy też związany z błoną, decyduje sekwencja sygnałowa w syntetyzowanym przez niego białku.

Historia badań

Rybosomy odkrył używając mikroskopu elektronowego George Emil Palade w latach 50. XX wieku[11]. Za swoje odkrycie Palade wraz z dwoma innymi badaczami struktur komórkowych otrzymał Nagrodę Nobla w dziedzinie fizjologii lub medycyny w roku 1974[12]. Sama nazwa rybosom została zaproponowana przez Richarda B. Robertsa w roku 1958 we wstępie do książki Microsomal Particles and Protein Synthesis[13]. W roku 2000 zostały opublikowane wynika badań opisujące strukturę podjednostki dużej 50S organizmów prokariotycznych: Haloarcula marismortui należącego do archeanów[3] oraz Deinococcus radiodurans należnego do bakterii[14], a także podjednostki małej 30S Thermus thermophilus[4]. Rok później opublikowano opis struktury kompletnego rybosomu 70S Thermus thermophilus w rozdzielczości 5,5 Å[15]. Za badania nad budową i funkcją rybosomów Venkatraman Ramakrishnan, Thomas A. Steitz i Ada E. Yonath otrzymali wspólnie Nagrodę Nobla w dziedzinie chemii w roku 2009[16].

Ewolucja

Początkowo sądzono, że za syntezę białek odpowiadają białka obecne w składzie rybosomu. Odkrycie rybozymów doprowadziło do zmiany poglądów. Funkcję katalityczną pełni przede wszystkim rRNA. Białka współtworzące strukturę pełnią funkcje pomocnicze. Wskazuje to na pierwotną budowę rybosomów jako struktur złożonych jedynie z RNA potwierdzając możliwość istnienia życia bez białek, hipotezę świata RNA. Białka pojawiły się w rybosomach w kolejnych etapach ewolucji, udoskonalając już istniejące struktury[1].

Zobacz też



This article uses material from the Wikipedia article "Rybosom", which is released under the Creative Commons Attribution-Share-Alike License 3.0. There is a list of all authors in Wikipedia

Medical & Health

3D,virus,bacteria,medicine, molecule,atom,chemistry,labor,desease,medical