İçerik
- TL; DR (Çok Uzun; Okumadı)
- Ribozom Nedir?
- Ribozomlar Ne Yapar?
- Protein Üretiminin Üç Aşaması
- Ribozomal DNA Nedir?
- RDNA ve Hastalığın Önemi
- Ribozomal DNA ve Yaşlanma
Tüm canlılar, çeşitli fonksiyonlar için protein gerektirir. Hücreler içinde, bilim adamları ribozomları bu proteinlerin yapıcıları olarak tanımlarlar. Ribozomal DNA (rDNA)Buna karşılık, bu proteinler için öncü genetik kod görevi görür ve diğer işlevleri de yerine getirir.
TL; DR (Çok Uzun; Okumadı)
Ribozomlar, organizma hücrelerinin içindeki protein fabrikaları olarak görev yapar. Ribozomal DNA (rDNA), bu proteinler için öncü koddur ve hücrede diğer önemli fonksiyonlara hizmet eder.
Ribozom Nedir?
Bir tanımlayabilir ribozomlar moleküler protein fabrikaları olarak. En basit haliyle, bir ribozom, tüm canlıların hücrelerinde bulunan bir tür organeldir. Ribozomların her ikisi de bir hücrenin sitoplazmasında serbestçe yüzebilir veya hücre yüzeyinde kalabilir. endoplazmik retikulum (ER). ER'nin bu kısmı kaba ER olarak adlandırılır.
Proteinler ve nükleik asitler ribozomları içerir. Bunların çoğu nükleollerden gelir. Ribozomlar, biri diğerinden daha büyük olan iki alt birimden yapılır. Bakteriler ve arkebakteriler gibi daha basit yaşam formlarında, ribozomlar ve alt birimleri daha ileri yaşam formlarından daha küçüktür.
Bu basit organizmalarda ribozomlar, 70S ribozomlar olarak adlandırılır ve 50S alt ünitesinden ve 30S alt ünitesinden yapılır. “S”, bir santrifüjdeki moleküller için sedimantasyon oranını belirtir.
İnsanlar, bitkiler ve mantarlar gibi daha karmaşık organizmalarda ribozomlar daha büyüktür ve 80S ribozomları olarak adlandırılır. Bu ribozomlar, sırasıyla bir 60S ve bir 40S alt biriminden oluşur. Mitokondri, kendi 70S ribozomlarına sahiptir, ökaryotların mitokondriyi bakteri olarak tüketmelerine rağmen, bunları yararlı simbiyotlar olarak muhafaza ettiklerini gösteren eski bir olasılık olduğuna işaret etmektedir.
Ribozomlar, 80 kadar proteinden yapılabilir ve kütlelerinin çoğu, ribozomal RNA'dan (rRNA) gelir.
Ribozomlar Ne Yapar?
bir ribozomun ana işlevi proteinler inşa etmektir. Bunu, bir hücrenin çekirdeğinden verilen bir kodu, mRNA (messenger ribonükleik asit) aracılığıyla çevirerek yapar. Bu kodu kullanarak ribozom, kendisine tRNA (transfer ribonükleik asit) tarafından getirilen amino asitlere bitişik olacaktır.
Sonuçta, bu yeni polipeptit sitoplazmaya salınacak ve yeni, işleyen bir protein olarak daha da değiştirilecektir.
Protein Üretiminin Üç Aşaması
Ribozomları genellikle protein fabrikaları olarak tanımlamak kolay olmakla birlikte, gerçek olanı anlamaya yardımcı olur protein üretiminin aşamaları. Yeni bir proteine zarar gelmemesi için bu adımlar etkili ve doğru yapılmalıdır.
Protein üretiminin ilk adımı (aka çeviri) başlatma. Özel proteinler, mRNA'yı, bir yarıktan girdiği bir ribozomun daha küçük alt ünitesine getirir. Sonra tRNA hazırlanır ve başka bir yarıktan geçirilir. Bu moleküllerin tümü, ribozomun daha büyük ve daha küçük alt birimleri arasına birleşerek aktif bir ribozom oluşturur. Daha büyük alt birim öncelikle bir katalizör olarak çalışır, oysa küçük alt birim bir kod çözücü olarak çalışır.
İkinci adım, uzama, mRNA "okunduğunda" başlar. tRNA, bir amino asit verir ve bu işlem, amino asit zincirini uzatan tekrar eder. Amino asitler sitoplazmadan elde edilir; Onlar yiyecekle beslenir.
Sonlandırma protein üretiminin sonunu temsil eder. Ribozom, protein yapısını tamamlamasını söyleyen bir gen dizisi olan bir durdurma kodonunu okur. Serbest bırakma faktörü proteinleri olarak adlandırılan proteinler, ribozomun, komple proteini sitoplazmaya bırakmasına yardımcı olur. Yeni çıkan proteinler katlanabilir veya değiştirilebilir çeviri sonrası değişiklik.
Ribozomlar, amino asitleri bir araya getirmek için yüksek hızda çalışabilir ve bazen bunlara 200 dakikada bir katılabilir! Daha büyük proteinlerin oluşması birkaç saat sürebilir. Proteinler ribozomları, kasları ve diğer dokuları oluşturan yaşam için gerekli işlevleri yerine getirmeye devam eder. Bir memelinin hücresi, 10 milyar protein molekülü ve 10 milyon ribozom içerebilir! Ribozomlar işlerini tamamladıklarında, alt birimleri ayrılır ve geri dönüştürülebilir ya da bozulabilir.
Araştırmacılar yeni antibiyotikler ve diğer ilaçlar yapmak için ribozom bilgilerini kullanıyorlar. Örneğin, bakteri içindeki 70S ribozomlarına hedefli bir saldırı gerçekleştiren yeni antibiyotikler mevcuttur. Bilim adamları ribozomlar hakkında daha fazla şey öğrendikçe, yeni ilaçlara daha fazla yaklaşımın ortaya çıkacağı şüphesiz ortaya çıkacaktır.
Ribozomal DNA Nedir?
Ribozomal DNAveya ribozomal deoksiribonükleik asit (rDNA), ribozomları oluşturan ribozomal proteinleri kodlayan DNA'dır. Bu rDNA, insan DNA'sının nispeten küçük bir kısmını oluşturur, ancak rolü birkaç işlem için çok önemlidir. Ökaryotlarda bulunan RNA'nın çoğu, rDNA'dan kopyalanan ribozomal RNA'dan gelir.
Bu transkripsiyonu rDNA hücre döngüsü sırasında yerleştirilir.RDNA'nın kendisi, hücrenin çekirdeğinde bulunan nükleollerden gelir.
Hücrelerdeki rDNA üretim seviyesi, strese ve besin seviyelerine bağlı olarak değişir. Açlık olduğunda, rDNA'nın transkripsiyonu düşer. Bol miktarda kaynak olduğunda rDNA üretimi hızlanır.
Ribozomal DNA, hücrelerin metabolizmasını, gen ekspresyonunu, strese yanıtı ve hatta yaşlanmayı kontrol etmekten sorumludur. Hücre ölümünü veya tümör oluşumunu önlemek için stabil bir seviyede rDNA transkripsiyonunun olması gerekir.
RDNA’nın ilginç bir özelliği geniş seri tekrarlanan genler. RRNA için gerekenden daha fazla rDNA tekrarı vardır. Bunun nedeni belirsiz olsa da, araştırmacılar bunun gelişimde farklı nokta olarak farklı protein sentezi oranlarına ihtiyaç duyması gerekebileceğini düşünüyor.
Bu tekrarlayan rDNA dizileri genomik bütünlük ile ilgili sorunlara yol açabilir. Kopyalanması, kopyalanması ve onarılması zordur, bu da hastalıklara yol açabilecek genel dengesizliğe yol açar. RDNA transkripsiyonu daha yüksek bir oranda gerçekleştiğinde, rDNA'da kırılma riski ve diğer hatalar vardır. Tekrarlayan DNA'nın düzenlenmesi organizmanın sağlığı için önemlidir.
RDNA ve Hastalığın Önemi
Ribozomal DNA (rDNA) sorunları, insanlarda nörodejeneratif bozukluklar ve kanser dahil olmak üzere birçok hastalıkta yer almıştır. Daha büyük olduğunda rDNA'nın kararsızlığı, sorunlar ortaya çıkar. Bu, mutasyonlar veren rekombinasyon olaylarına duyarlı olan, rDNA'da bulunan tekrarlanan dizilerden kaynaklanmaktadır.
Bazı hastalıklar artmış rDNA instabilitesinden (ve zayıf ribozom ve protein sentezinden) oluşabilir. Araştırmacılar, Cockayne sendromu, Bloom sendromu, Werner sendromu ve ataksi-telanjiektazi hastalarının hücrelerinin artmış rDNA instabilitesi içerdiğini bulmuşlardır.
DNA tekrarlanma dengesizliği de bir dizi nörolojik hastalıklar Huntington hastalığı, ALS (amyotrofik lateral skleroz) ve frontotemporal demans gibi. Bilim adamları rDNA ile ilişkili nörodejenerasyonun, rDNA hasarı ve zayıf rRNA transkriptleri veren yüksek rDNA transkripsiyonundan kaynaklandığını düşünüyor. Ribozom üretimindeki problemler de rol oynayabilir.
Bir dizi katı tümör kanserleri Birkaç tekrar dizilimi de dahil olmak üzere, rDNA'nın yeniden düzenlenmesi sergilenmektedir. RDNA kopya numaraları ribozomların nasıl oluştuğunu ve dolayısıyla proteinlerinin nasıl geliştiğini etkiler. Ribozomlar tarafından arttırılmış protein üretimi, ribozomal DNA tekrar dizileri ve tümör gelişimi arasındaki bağlantıya dair bir ipucu sağlar.
Umut, tekrarlayan rDNA nedeniyle tümörlerin kırılganlığından yararlanan yeni kanser tedavilerinin yapılabilmesidir.
Ribozomal DNA ve Yaşlanma
Bilim adamları son zamanlarda rDNA'nın da rol oynadığına dair kanıtlar buldu. yaşlanma. Araştırmacılar, hayvanlar yaşlandıkça, rDNA'larının adı verilen epigenetik bir değişikliğe uğradığını tespit etti. metilasyon. Metil grupları, DNA dizisini değiştirmez, ancak genlerin nasıl ifade edildiğini değiştirir.
Yaşlanmadaki bir başka potansiyel ipucu, rDNA tekrarlarının azaltılmasıdır. RDNA ve yaşlanmanın rolünü aydınlatmak için daha fazla araştırmaya ihtiyaç vardır.
Bilim adamları rDNA ve ribozomları ve protein gelişimini nasıl etkileyebileceği hakkında daha fazla şey öğrendiklerinden, yeni ilaçların sadece yaşlanmayı değil aynı zamanda kanser ve nörolojik rahatsızlıklar gibi zararlı durumları da tedavi etmeleri için büyük bir umut vaat ediyor.