ไรโบโซม

ไรโบโซม แสดงถึงกรดไรโบนิวคลีอิกที่ซับซ้อนกับโปรตีนต่างๆที่นั่นการสังเคราะห์โปรตีนเกิดขึ้นตามลำดับนิวคลีโอไทด์ที่เก็บไว้ในดีเอ็นเอโดยการแปลเป็นสายโซ่โพลีเปปไทด์

ไรโบโซมคืออะไร?

ไรโบโซมประกอบด้วย rRNA และโปรตีนโครงสร้างต่างๆ rRNA (ไรโบโซมอาร์เอ็นเอ) ถูกถ่ายทอดในดีเอ็นเอ มียีนสำหรับสังเคราะห์ไรโบโซมอลอาร์เอ็นเอในรูปของ rDNA rDNA ไม่ได้ถูกถ่ายทอดเป็นโปรตีน แต่เป็นเฉพาะในไรโบโซมอาร์เอ็นเอ

rRNA ทำหน้าที่เป็นส่วนประกอบพื้นฐานของไรโบโซม มันเร่งการแปลข้อมูลทางพันธุกรรมของ mRNA เป็นโปรตีน โปรตีนภายในไรโบโซมไม่ได้เชื่อมโยงกับโควาเลนต์กับ rRNA พวกเขายึดโครงสร้างของไรโบโซมไว้ด้วยกันในขณะที่การเร่งปฏิกิริยาที่แท้จริงของการสังเคราะห์โปรตีนดำเนินการโดย rRNA ไรโบโซมประกอบด้วยหน่วยย่อยสองหน่วยที่ประกอบเป็นไรโบโซมในระหว่างการสังเคราะห์โปรตีนเท่านั้น หน่วยการสร้างของพวกเขาถูกสังเคราะห์บนดีเอ็นเอในนิวเคลียสของเซลล์

นี่คือที่ซึ่งทั้ง rRNA และโปรตีนถูกสร้างขึ้นซึ่งรวมกันเป็นสองหน่วยย่อยภายในนิวเคลียสของเซลล์ พวกมันไปถึงไซโทพลาสซึมผ่านรูขุมขนนิวเคลียร์ ในเซลล์ยูคาริโอตมีไรโบโซม 100,000 ถึง 10,000,000 ไรโบโซมขึ้นอยู่กับกิจกรรมการสังเคราะห์โปรตีน ในเซลล์ที่มีการสังเคราะห์โปรตีนที่ออกฤทธิ์มากจะมีไรโบโซมมากกว่าในเซลล์ที่มีกิจกรรมน้อยกว่า นอกจากไซโทพลาสซึมแล้วไรโบโซมยังเกิดขึ้นในไมโทคอนเดรียหรือในพืชในคลอโรพลาสต์

กายวิภาคศาสตร์และโครงสร้าง

ดังที่ได้กล่าวไปแล้วไรโบโซมประกอบด้วย rRNA และโปรตีนโครงสร้างซึ่งมีหน้าที่ในการวางตำแหน่งที่ถูกต้องและการเกาะกันของโครงสร้าง หลังจากการสังเคราะห์ในแกนกลางแล้วจะมีการสร้างหน่วยย่อย 2 หน่วยซึ่งจะมารวมกันระหว่างการสังเคราะห์โปรตีนโดยการสัมผัสกับ mRNA เพื่อสร้างไรโบโซม

หลังจากการสังเคราะห์ทางชีวภาพของโปรตีนสิ้นสุดลงไรโบโซมที่เกี่ยวข้องจะแตกตัวออกเป็นหน่วยย่อยอีกครั้ง ในสัตว์เลี้ยงลูกด้วยนมหน่วยย่อยขนาดเล็กประกอบด้วยโปรตีน 33 ชนิดและหนึ่ง rRNA และหน่วยย่อยขนาดใหญ่ประกอบด้วยโปรตีน 49 รายการและ rRNA สามหน่วย เมื่อสัมผัสกับ mRNA ซึ่งมีข้อมูลทางพันธุกรรมของดีเอ็นเอสำหรับโปรตีนบางชนิดหน่วยย่อยทั้งสองรวมกันเพื่อสร้างไรโบโซมที่แท้จริงและสามารถเริ่มการสังเคราะห์โปรตีนได้

โปรตีนไรโบโซมอยู่ที่ขอบมากขึ้น ไรโบโซมสามารถอยู่ได้อย่างอิสระในไซโทพลาสซึมหรือเยื่อหุ้มเซลล์ในร่างแหเอนโดพลาสมิกเรติคูลัม ในการทำเช่นนี้พวกเขาจะสลับไปมาระหว่างสถานะอิสระและแบบมีเยื่อหุ้มอยู่ตลอดเวลา ไรโบโซมในไซโทพลาสซึมอิสระจะผลิตโปรตีนที่ควรเข้าสู่พลาสมาของเซลล์ด้วย โปรตีนถูกสร้างขึ้นบนเรติคูลัมเอนโดพลาสมิกจากนั้นเข้าสู่ลูเมนของ ER ผ่านทางผู้ขนส่งโปรตีนโคทรานสลาตัน โดยปกติแล้วโปรตีนเหล่านี้จะเกิดขึ้นในเซลล์สร้างสารคัดหลั่งเช่นตับอ่อน

ฟังก์ชันและงาน

หน้าที่ของไรโบโซมคือการเร่งปฏิกิริยาการสังเคราะห์โปรตีน ข้อมูลทางพันธุกรรมที่แท้จริงของโปรตีนนั้นดำเนินการโดย mRNA ซึ่งถ่ายทอดบนดีเอ็นเอ หลังจากที่มันออกจากนิวเคลียสมันจะจับกับไรโบโซมทันทีเพื่อสังเคราะห์โปรตีน หน่วยย่อยทั้งสองมารวมกัน

นอกจากนี้กรดอะมิโนแต่ละตัวจะถูกลำเลียงจากไซโทพลาสซึมไปยังไรโบโซมโดยใช้ tRNA มีไซต์ผูก tRNA สามแห่งที่นั่น นี่คืออะมิโนอะซิล (A), เปปทิดิล (P) และจุดออก (E) ในช่วงเริ่มต้นของการสังเคราะห์โปรตีนสองตำแหน่งคือตำแหน่ง A และ P ถูกครอบครองโดย tRNA ที่เต็มไปด้วยกรดอะมิโน สถานะนี้เรียกว่าสถานะก่อนการแปล หลังจากเกิดพันธะเปปไทด์ระหว่างกรดอะมิโนทั้งสองแล้วสถานะหลังการแปลจะถูกสร้างขึ้นโดยไซต์ A กลายเป็นไซต์ E และไซต์ P กลายเป็นไซต์ A และ tRNA ใหม่เชื่อมต่อนิวคลีโอไทด์สามตัวที่ไซต์ P ใหม่

tRNA ในอดีตของ P-site ที่ปลดปล่อยจากกรดอะมิโนจะถูกส่งออกจากไรโบโซม สถานะสั่นอย่างต่อเนื่องระหว่างการสังเคราะห์โปรตีน ต้องใช้พลังงานกระตุ้นสูงสำหรับการเปลี่ยนแปลงแต่ละครั้ง โมเลกุล tRNA แต่ละตัวเชื่อมต่อกับโคดอนเสริมของ mRNA การสังเคราะห์โปรตีนเกิดขึ้นระหว่างสองหน่วยย่อยของไรโบโซมในโครงสร้างรูปอุโมงค์ การสังเคราะห์ทางชีวภาพที่แท้จริงถูกควบคุมโดยหน่วยย่อยขนาดใหญ่ของไรโบโซม

หน่วยย่อยขนาดเล็กควบคุมการทำงานของ rRNA เนื่องจากการสังเคราะห์เกิดขึ้นในอุโมงค์ชนิดหนึ่งโซ่โปรตีนที่ยังไม่เสร็จจึงได้รับการปกป้องจากการถูกทำลายโดยเอนไซม์ซ่อมแซม ในรูปแบบนี้โปรตีนเหล่านี้จะได้รับการยอมรับว่ามีข้อบกพร่องในไซโทพลาสซึมและแตกตัวทันที เมื่อการสังเคราะห์โปรตีนเสร็จสมบูรณ์ไรโบโซมจะแตกตัวเป็นหน่วยย่อย

โรค

การสังเคราะห์โปรตีนหยุดชะงักอาจนำไปสู่ปัญหาสุขภาพที่ร้ายแรงได้ ลำดับขั้นตอนที่เป็นระเบียบเป็นสิ่งจำเป็นสำหรับการทำงานของชีวิต อย่างไรก็ตามมีการกลายพันธุ์บางอย่างที่ส่งผลต่อโปรตีนโครงสร้างหรือ mRNA

โรคที่สงสัยว่าการกลายพันธุ์ของโปรตีนไรโบโซมเป็นสาเหตุเรียกว่าโรคโลหิตจาง Diamond-Blackfan Diamond Blackfan anemia เป็นโรคเลือดที่หายากมากซึ่งการสังเคราะห์เม็ดเลือดแดงบกพร่อง โรคโลหิตจางพัฒนาขึ้นซึ่งป้องกันไม่ให้อวัยวะได้รับออกซิเจนอย่างเพียงพอ การรักษาประกอบด้วยการถ่ายเลือดตลอดชีวิต นอกจากนี้ยังมีความผิดปกติทางร่างกายอื่น ๆ

ตามทฤษฎีหนึ่งการทำงานผิดปกติของโปรตีนไรโบโซมน่าจะนำไปสู่การตายของเซลล์เม็ดเลือดแดงที่มีต้นกำเนิดเพิ่มขึ้นและทำให้เกิดโรคโลหิตจาง การกลายพันธุ์ส่วนใหญ่เกิดขึ้นเองตามธรรมชาติ การถ่ายทอดทางพันธุกรรมของกลุ่มอาการสามารถพิสูจน์ได้เพียงร้อยละ 15 ของทุกกรณี