Biolojia ya molekuli inahusika na uchunguzi wa muundo na kazi za molekuli za dutu za kikaboni zinazounda chembe hai za mimea, wanyama na binadamu. Mahali maalum kati yao hutolewa kwa kikundi cha misombo inayoitwa asidi ya nucleic (nyuklia).
Kuna aina mbili: asidi ya deoxyribonucleic (DNA) na asidi ya ribonucleic. Mwisho huo una marekebisho kadhaa: i-RNA, t-RNA na r-RNA, ambayo hutofautiana katika kazi zao na eneo katika seli. Makala haya yamejikita katika uchunguzi wa maswali yafuatayo: rRNA imeunganishwa wapi katika seli za prokariyoti na yukariyoti, muundo na umuhimu wake ni nini.
Usuli wa kihistoria
Tajo la kwanza la kisayansi la asidi ya ribosomal linaweza kupatikana katika tafiti za R. Weinberg na S. Penman katika miaka ya 60 ya karne ya XX, ambao walielezea molekuli fupi za polynucleotide zinazohusiana na asidi ya ribonucleic, lakini tofauti katika muundo wa anga na. mgawo wa mchanga kutoka kwa habari na usafirishaji wa RNA. Mara nyingi, molekuli zaohupatikana katika nucleolus, na pia katika organelles ya seli - ribosomes zinazohusika na awali ya protini ya seli. Ziliitwa ribosomal (ribosomal ribonucleic acid).
tabia ya RNA
Asidi ya Ribonucleic, kama DNA, ni polima, monoma ambazo ni nyukleotidi za aina 4: adenine, guanini, uracil na cytidine, zilizounganishwa na vifungo vya phosphodiester kwenye molekuli ndefu za nyuzi moja, zilizosokotwa katika umbo la ond au kuwa na miunganisho changamano zaidi. Pia kuna asidi ya ribosomal ribonucleic yenye ncha mbili inayopatikana katika virusi vilivyo na RNA na kunakili utendakazi wa DNA: kuhifadhi na kusambaza sifa za urithi.
Aina tatu za asidi hujulikana zaidi katika seli, hizi ni: matrix, au taarifa, RNA, ribosomal ribonucleic acid, ambayo asidi ya amino huambatishwa, pamoja na asidi ya ribosomal, iliyo kwenye nucleoli na seli. saitoplazimu.
Ribosomal RNA hufanya takriban 80% ya jumla ya kiasi cha asidi ya ribonucleic katika seli na 60% ya wingi wa ribosomu, organoid ambayo huunganisha protini za seli. Aina zote zilizo hapo juu zimeunganishwa (zinakiliwa) katika sehemu fulani za DNA, zinazoitwa jeni za RNA. Katika mchakato wa awali, molekuli za enzyme maalum, RNA polymerase, zinahusika. Mahali katika seli ambapo rRNA imeundwa ni nucleolus, iliyoko kwenye karyoplasm.kokwa.
Nucleolus, jukumu lake katika usanisi
Katika maisha ya seli, inayoitwa mzunguko wa seli, kuna kipindi kati ya mgawanyiko wake - interphase. Kwa wakati huu, miili minene ya muundo wa punjepunje, inayoitwa nucleoli, inaonekana wazi katika kiini cha seli, ambayo ni sehemu ya lazima ya seli za mimea na wanyama.
Katika baiolojia ya molekuli, imethibitishwa kuwa nukleoli ni oganeli ambapo rRNA inaunganishwa. Utafiti zaidi wa cytologists ulisababisha ugunduzi wa sehemu za DNA za seli, ambapo jeni zinazohusika na muundo na awali ya asidi ya ribosomal zilipatikana. Waliitwa mratibu wa nukleo.
Mratibu wa nyuklia
Hadi miaka ya 60 ya karne ya XX, kulikuwa na maoni katika biolojia kwamba mratibu wa nyuklia, iliyoko kwenye tovuti ya mkazo wa sekondari katika jozi za 13, 14, 15, 21 na 22 za chromosomes. ya tovuti moja. Wanasayansi wanaohusika katika utafiti wa uharibifu wa kromosomu, unaoitwa kupotoka, wamegundua kwamba wakati wa kuvunjika kwa kromosomu kwenye tovuti ya mkazo wa pili, malezi ya nyukleoli hutokea kwenye kila sehemu yake.
Kwa hivyo, tunaweza kutaja yafuatayo: kipangalishi cha nukleoli hakijumuishi moja, bali ya loci (jeni) kadhaa zinazohusika na uundaji wa nyukleoli. Ni ndani yake ambapo ribosomal ribonucleic acid rRNA huunganishwa, ambayo huunda subunits za organelles za seli zinazounganisha protini - ribosomes.
ribosomu ni nini?
Kama ilivyotajwa awali, aina zote tatu kuuRNA iko kwenye seli, ambapo huunganishwa kwenye tovuti fulani - jeni za DNA. RNA ya ribosomal iliyoundwa kama matokeo ya muundo wa maandishi na protini - ribonucleoproteins, ambayo sehemu za sehemu za organelle ya baadaye, kinachojulikana kama subunits, huundwa. Kupitia vinyweleo kwenye utando wa nyuklia, hupitia kwenye saitoplazimu na kuunda ndani yake miundo iliyounganishwa, ambayo pia inajumuisha molekuli za i-RNA na t-RNA, zinazoitwa polysomes.
Ribosomu zenyewe zinaweza kutenganishwa chini ya utendakazi wa ioni za kalsiamu na kuwepo kando kama vitengo vidogo. Mchakato wa nyuma hutokea katika sehemu za cytoplasm ya seli, ambapo michakato ya tafsiri hufanyika - mkusanyiko wa molekuli za protini za seli. Kiini kinachofanya kazi zaidi, taratibu za kimetaboliki ndani yake ni kali zaidi, ina ribosomes zaidi. Kwa mfano, seli za uboho nyekundu, hepatocytes za wanyama wenye uti wa mgongo na binadamu zina sifa ya idadi kubwa ya viungo hivi kwenye saitoplazimu.
Jeni za rRNA husimba vipi?
Kulingana na yaliyo hapo juu, muundo, aina na utendakazi wa jeni za rRNA hutegemea vipangaji nukleola. Zina loci iliyo na jeni zinazosimba RNA ya ribosomal. O. Miller, akifanya utafiti juu ya oogenesis katika seli za newt, alianzisha utaratibu wa utendaji wa jeni hizi. Nakala za rRNA (kinachojulikana nakala za msingi) ziliunganishwa kutoka kwao, zilizo na nucleotides kuhusu 13x103 na kuwa na mgawo wa sedimentation wa 45 S. Kisha mlolongo huu ulipata mchakato wa kukomaa, na kuishia na kuundwa kwa tatu.molekuli za rRNA zilizo na vigawo vya mchanga wa 5, 8 S, 28 S, na 18 S.
Mfumo wa uundaji wa rRNA
Hebu turejee kwenye majaribio ya Miller, ambaye alichunguza usanisi wa ribosomal RNA na kuthibitisha kuwa DNA ya nukleo hutumika kama kiolezo (matrix) kwa ajili ya kuunda rRNA - nakala. Pia aligundua kuwa idadi ya asidi ya ribosomal (kabla ya r-RNA) ambayo huundwa inategemea idadi ya molekuli za enzyme ya RNA polymerase. Kisha kukomaa kwao (usindikaji) hutokea, na molekuli za rRNA huanza kujifunga mara moja kwa peptidi, na kusababisha kuundwa kwa ribonucleoprotein, nyenzo za ujenzi wa ribosomu.
Sifa za asidi ya ribosomali katika seli za yukariyoti
Kwa kuwa na kanuni sawa za muundo na mifumo ya kawaida ya utendaji, ribosomu za viumbe vya prokaryotic na nyuklia bado zina tofauti za cytomolecular. Ili kujua, wanasayansi walitumia mbinu ya utafiti inayoitwa uchanganuzi wa mgawanyiko wa x-ray. Ilibainika kuwa ukubwa wa ribosomu ya eukaryotic, na hivyo rRNA iliyojumuishwa ndani yake, ni kubwa na mgawo wa sedimentation ni 80 S. Organelle, kupoteza ioni za magnesiamu, inaweza kugawanywa katika subunits mbili na viashiria vya 60 S na 40 S. Chembe ndogo ina molekuli moja ya asidi, na kubwa - tatu, yaani, seli za nyuklia zina ribosomes zinazojumuisha heli 4 za polynucleotide za asidi ya sifa zifuatazo: 28 S RNA - nucleotides elfu 5, 18 S - 2 elfu 5. S - 120 nucleotides, 5, 8 S - 160. Mahali ambapo rRNA inaunganishwa katika seli za yukariyoti ni nucleoli, iliyoko kwenye kariyoplazimu ya kiini.
Ribosomal RNA ya prokariyoti
Tofauti na r-RNA,kuingia kwenye seli za nyuklia, asidi ya ribosomal ribonucleic ya bakteria hunakiliwa katika eneo la kuunganishwa la cytoplasm iliyo na DNA na inayoitwa nucleoid. Ina jeni za rRNA. Unukuzi, tabia ya jumla ambayo inaweza kuwakilishwa kama mchakato wa kuandika upya habari kutoka kwa rRNA ya jeni za DNA kwenye mlolongo wa nyukleotidi ya ribosomal ribonucleic acid, kwa kuzingatia kanuni ya ukamilishano wa kanuni za maumbile: adenine nucleoitide inalingana na uracil, na guanine. kwa cytosine.
Bakteria
R-RNA wana uzito wa chini wa molekuli na saizi ndogo kuliko ile ya seli za nyuklia. Mgawo wao wa mchanga ni 70 S, na subunits mbili zina thamani ya 50 S na 30 S. Chembe ndogo ina molekuli moja ya rRNA, na kubwa zaidi ina mbili.
Jukumu la asidi ya ribonucleic katika mchakato wa kutafsiri
Jukumu kuu la r-RNA ni kuhakikisha mchakato wa usanisi wa protini za seli - tafsiri. Inafanywa tu mbele ya ribosomes zilizo na r-RNA. Kuchanganya katika vikundi, hufunga kwa molekuli ya habari ya DNA, na kutengeneza polysome. Molekuli za usafiri ribosomal ribonucleic acid, kubeba amino asidi, ambayo, mara moja katika polysome, hufunga kwa kila mmoja kwa vifungo vya peptidi, huunda polymer - protini. Ni kiungo kikaboni muhimu zaidi cha seli, ambacho hufanya kazi nyingi muhimu: kujenga, usafiri, nishati, enzymatic, kinga na ishara.
Makala haya yalichunguza sifa, muundo na maelezo ya ribosomal nucleic acids, ambazo nibiopolima hai za seli za mimea, wanyama na binadamu.
