İçerik
- TL; DR (Çok Uzun; Okumadı)
- Ribozomların Tanımı
- Ribozomların Yaygınlığı
- Ribozomlar Protein Fabrikalarıdır
- Ribozom kim keşfetti?
- Ribozom Yapısının Keşfi
- Ribozim Nedir?
- Ribozomların Svedberg Values'e Göre Sınıflandırılması
- Ribozomun Yapısının Önemi
Ribozomlar, tüm hücrelerin protein yapıcıları olarak bilinir. Proteinler hayatı kontrol eder ve inşa eder.
Bu nedenle ribozomlar yaşam için önemlidir. 1950'lerde keşfedilmelerine rağmen, bilim adamlarının ribozomların yapısını tam olarak açıklayabilmesi on yıllarını aldı.
TL; DR (Çok Uzun; Okumadı)
Tüm hücrelerin protein fabrikaları olarak bilinen ribozomlar ilk olarak George E. Palade tarafından keşfedilmiştir. Bununla birlikte, ribozomların yapısı on yıllar sonra Ada E. Yonath, Thomas A. Steitz ve Venkatraman Ramakrishnan tarafından belirlendi.
Ribozomların Tanımı
Ribozomlar isimlerini “vücut” için Latince olan ribonükleik asit (RNA) ve “soma” dan “ribo” dan alırlar.
Bilim adamları, ribozomları, hücrelerde bulunan, adı verilen birkaç küçük hücre altkümesinden biri olan bir yapı olarak tanımlarlar. organeller. Ribozomlar, biri büyük diğeri küçük olmak üzere iki alt üniteye sahiptir. Nükleol, birbirine kilitlenen bu alt birimleri yapar. Ribozomal RNA ve proteinler (riboproteins) bir ribozom oluşturur.
Bazı ribozomlar hücrenin sitoplazması arasında yüzerken, diğerleri endoplazmik retikulum (ER) ile birleşir. Ribozomlarla süslenmiş endoplazmik retikulum denir kaba endoplazmik retikulum (RER); pürüzsüz endoplazmik retikulum (SER) 'nin bağlı ribozomu yok.
Ribozomların Yaygınlığı
Organizmaya bağlı olarak, bir hücrede binlerce, hatta milyonlarca ribozom bulunabilir. Ribozomlar hem prokaryotik hem de ökaryotik hücrelerde bulunur. Ayrıca bakteri, mitokondri ve kloroplastlarda da bulunurlar. Ribozomlar, beyin veya pankreas hücreleri gibi sabit protein sentezi gerektiren hücrelerde daha yaygındır.
Bazı ribozomlar oldukça büyük olabilir. Ökaryotlarda 80 proteine sahip olabilir ve birkaç milyon atomdan yapılabilir. RNA kısmı, protein kısmından daha fazla kütle alır.
Ribozomlar Protein Fabrikalarıdır
Ribozomlar almak kodonlarhaberci RNA'dan (mRNA) elde edilen üç nükleotit serisidir. Bir kodon, belirli bir proteini yapmak için hücrenin DNA'sından bir şablon olarak hizmet eder. Ribozomlar daha sonra kodonları çevirir ve bunları bir amino asitle eşleştirir. RNA aktarımı (TRNA). Bu bilinir çeviri.
Ribozom üç tRNA bağlanma yerine sahiptir: aminoasil amino asitlerin bağlanması için bağlama bölgesi (A bölgesi), peptidil site (P sitesi) ve çıkış site (E sitesi).
Bu işlemden sonra, çevrilen amino asit bir denilen bir protein zincirine dayanmaktadır. polipeptitribozomlar protein üretme çalışmalarını tamamlayana kadar. Polipeptit sitoplazmaya bırakıldığında, fonksiyonel bir protein haline gelir. Bu işlem, ribozomların sıklıkla protein fabrikaları olarak tanımlanmasının nedenidir. Protein üretiminin üç aşamasına başlangıç, uzama ve çeviri denir.
Bu makine benzeri ribozomlar, bazı durumlarda dakikada 200 amino asidi birleştiren hızlı çalışır; prokaryotlar, saniyede 20 amino asit ekleyebilir. Karmaşık proteinlerin toplanması birkaç saat sürer. Ribozomlar, memelilerin hücrelerinde yaklaşık 10 milyar proteinin çoğunu yapar.
Tamamlanmış proteinler daha sonra değişiklik veya katlanmaya maruz kalabilir; buna denir çeviri sonrası değişiklik. Ökaryotlarda Golgi cihazı proteini salınmadan önce tamamlar. Ribozomlar işlerini bitirdiğinde, alt birimleri geri dönüştürülür ya da sökülür.
Ribozom kim keşfetti?
George E. Palade, 1955 yılında ilk olarak ribozomları keşfetti. Palade'ın ribozom açıklaması, onları endoplazmik retikulum membranı ile ilişkili sitoplazmik parçacıklar olarak tasvir etti. Palade ve diğer araştırmacılar, protein sentezi olan ribozomların fonksiyonunu buldular.
Francis Crick oluşturmak için devam edecek biyolojinin merkezi dogması“DNA RNA'yı protein yapar” olarak bina yaşam sürecini özetledi.
Genel şekil elektron mikroskobu görüntüleri kullanılarak belirlenirken, ribozomların gerçek yapısını belirlemek birkaç on yıl alır. Bu, büyük ölçüde, yapılarının kristal şeklinde analizini engelleyen nispeten büyük boyuttaki ribozomlardan kaynaklanmaktadır.
Ribozom Yapısının Keşfi
Palade ribozomu keşfederken, diğer bilim adamları yapısını belirlediler. Üç ayrı bilim insanı ribozomların yapısını keşfetti: Ada E. Yonath, Venkatraman Ramakrishnan ve Thomas A. Steitz. Bu üç bilim insanı, 2009 yılında Nobel Kimya Ödülü ile ödüllendirildi.
Üç boyutlu ribozom yapısının keşfi 2000 yılında gerçekleşti. 1939'da doğan Yonath, bu vahiy için kapıyı açtı. Bu proje üzerindeki ilk çalışması 1980'lerde başladı. Sert bir ortamda sağlam yapıları nedeniyle, sıcak kaynaklardan elde edilen mikropları ribozomlarını izole etmek için kullandı. Ribozomları kristalize etmeyi başardı böylece X-ışını kristalografisi ile analiz edilebilirlerdi.
Bu, dedektörde bir nokta deseni oluşturdu, böylece ribozomal atomların konumları tespit edilebildi. Yonath nihayetinde kriyo-kristalografi kullanarak yüksek kaliteli kristaller üretti, bu da ribozomal kristallerin parçalanmalarını engellemek için donduruldukları anlamına geliyordu.
Bilim adamları daha sonra noktaların desenleri için “faz açısı” nı açıklamaya çalıştılar. Teknoloji geliştikçe, prosedürde yapılan iyileştirmeler tek atom seviyesinde detaylara yol açtı. 1940 doğumlu olan Steitz, amino asitlerin bağlantılarında hangi reaksiyon adımlarının hangi atomları içerdiğini keşfetti. 1998'de ribozomun daha büyük biriminin faz bilgilerini buldu.
1952'de doğan Ramakrishan, daha sonra iyi bir moleküler harita için x-ışını kırınım fazını çözmek için çalıştı. Ribozomun daha küçük alt biriminin faz bilgilerini buldu.
Bugün, tam ribozom kristalografısındaki diğer gelişmeler, ribozom kompleks yapılarının daha iyi çözülmesine yol açmıştır. 2010 yılında, bilim adamları ökaryotik 80S ribozomlarını başarıyla kristalleştirdiler. Saccharomyces cerevisiae ve X-ışını yapısını haritalandırabildiler ("80S", Svedberg değeri olarak adlandırılan bir tür kategorizasyondur; bu konuda kısaca). Bu da protein sentezi ve düzenlenmesi hakkında daha fazla bilgiye yol açmıştır.
Daha küçük organizmaların ribozomlarının şimdiye dek ribozom yapısını belirlemek için en kolay çalışmanın mümkün olduğu kanıtlanmıştır. Bunun nedeni ribozomların kendilerinin daha küçük ve daha az karmaşık olmalarıdır. İnsanlarda olduğu gibi daha yüksek organizmaların ribozomlarının yapılarını belirlemeye yardımcı olmak için daha fazla araştırmaya ihtiyaç vardır. Bilim adamları ayrıca hastalıklara karşı mücadelede yardımcı olmak için patojenlerin ribozomal yapısı hakkında daha fazla bilgi edinmeyi umuyorlar.
Ribozim Nedir?
Dönem ribozim bir ribozomun iki alt biriminin daha büyüğü anlamına gelir. Bir ribozim, bir enzim olarak işlev görür, dolayısıyla adı. Protein montajında katalizör görevi görür.
Ribozomların Svedberg Values'e Göre Sınıflandırılması
Svedberg (S) değerleri bir santrifüjde sedimantasyon oranını tanımlar. Bilim adamları sıklıkla Svedberg değerlerini kullanarak ribozomal birimleri tanımlar. Örneğin, prokaryotlar, 50S'li bir birimden ve 30S'den birinden oluşan 70S ribozomlara sahiptir.
Bunlar toplanmaz, çünkü sedimantasyon oranının molekül ağırlığı yerine boyut ve şekil ile ilgisi vardır. Ökaryotik hücreler ise 80S ribozomu içerir.
Ribozomun Yapısının Önemi
Ribozomlar tüm yaşam için esastır, çünkü yaşamı sağlayan proteinleri ve yapı taşlarını oluştururlar. İnsan yaşamı için bazı temel proteinler, diğerleri arasında, kırmızı kan hücrelerinde hemoglobini, insülini ve antikorları içerir.
Araştırmacılar ribozomların yapısını açıkladıktan sonra, keşif için yeni olanaklar açtı. Böyle bir keşif yolu, yeni antibiyotik ilaçlar içindir. Örneğin, yeni ilaçlar, bakterilerin ribozomlarının bazı yapısal bileşenlerini hedef alarak hastalığı durdurabilir.
Yonath, Steitz ve Ramakrishnan tarafından keşfedilen ribozomların yapısı sayesinde, araştırmacılar artık amino asitlerle proteinlerin ribozom bıraktığı yerler arasındaki kesin konumları biliyor. Antibiyotiklerin ribozomlara bağlandığı yerde sıfırlama, ilaç etkisinde çok daha yüksek hassasiyet sağlar.
Eski çağlarda antibiyotiklerin antibiyotiğe dirençli bakteri suşları ile karşılaştığı bir çağda bu çok önemlidir. Ribozom yapısının keşfi bu nedenle ilaç için büyük önem taşımaktadır.