7 Funkce ribozomální RNA: 16S, 23S, 28S a podrobná fakta

by

Nejběžnějším typem RNA přítomným ve většině buněk je ribozomální RNA nebo rRNA. Pojďme prozkoumat více o jejich funkcích a podrobných faktech o nich.

  • Hlavní funkce ribozomální RNA je syntéza proteinů vazbou s mRNA a tRNA a zajišťuje, že je správně převedena na proteiny.
  • Molekula rRNA má podstatné svinutí. Jeho název pochází ze skutečnosti, že se spojuje s proteiny a vytváří malé a velké podjednotky ribozomu.
  • Tvoří asi 80 % celkové RNA buňky.
  • Molekuly rRNA řídí katalytické kroky syntézy proteinů, které zahrnují kombinování aminokyselin za účelem vytvoření molekul proteinu.
  • Vzhledem ke své úloze katalytické RNA je rRNA často označována jako ribozym nebo ribozym.
  • Vnitřní smyčky a šroubovice zvláštního trojrozměrného tvaru rRNA, které tvoří místa A, P a E v ribozomu, umožňují její fungování.
  • Místo A váže příchozí tRNA, která byla nabitá aminokyselinou, zatímco místo P je pro vazbu vyvíjejícího se polypeptidu. Před opuštěním ribozomu se tRNA dočasně naváže na E místo během tvorby peptidových vazeb.

Proberme hlavní funkce 23S ribozomální RNA, 28S ribozomální RNA, 5S ribozomální RNA, 16S ribozomální RNA, 18S ribozomální RNA spolu s funkcí ribozomální RNA při translaci a syntéze proteinů.

Funkce 23S ribozomální RNA

23S ribozomální RNA tvoří peptidovou vazbu během translačního procesu. Podívejme se více na funkci 23S rRNA.

Některé z hlavních funkcí 23S ribozomální RNA jsou uvedeny níže:

  • Klíčovou funkční úlohou rRNA v procesu translace je tvorba peptidové vazby, která je katalyzována hlavně 23S rRNA.
  • Projekt peptidyltransferázové centrum (PTC) se skládá z 23 S rRNA, hlavní podjednotky (50 S) bakteriálního/archeanského ribozomu, která je dlouhá 2,904 XNUMX nukleotidů (v E. coli).
  • V místě P velké ribozomální podjednotky hraje klíčovou roli ve vazbě tRNA 23 míst S rRNA (G 2252, A 2451, U 2506 a U 2585).
  • Šest primárních strukturních domén tvoří 23 S-like ribozomální RNA (rRNA), které jsou drženy pohromadě interakcemi párování bází na dlouhé vzdálenosti. Jednou z nich, která během evoluce zůstala mezi nejvíce konzervovanými, je doména IV, což naznačuje, že je v určitém okamžiku nezbytná pro syntézu proteinů.

Funkce 28S ribozomální RNA

28S rRNA je jednou ze strukturálních a základních částí všech eukaryot. Pojďme se podrobněji zabývat některými jeho funkcemi.

Některé z hlavních funkcí 28S ribozomální RNA jsou uvedeny níže:

  • 28 S rRNA působí jako strukturální rRNA velká podjednotka eukaryotických cytoplazmatických ribozomů.
  • Geny 28 S rDNA jsou zodpovědné za produkci 28 S rRNA. Molekulární analýza se používá k sestavení fylogenetických stromů pomocí vztahu sekvencí z těchto genů.
  • Typicky je 28S rRNA dlouhá 4000-5000 nukleotidů. Pomocí techniky skrytého zlomu některá eukaryota oddělují svou 28 S RNA na dvě části, než je obě shromáždí do ribozomu. 

Funkce 5S ribozomální RNA

Všechny druhy kromě hub a zvířat zahrnují 5S rRNA (ribozomální RNA). Pojďme se dozvědět více o funkcích a faktech.

Níže jsou uvedeny hlavní funkce 5S rRNA:

  • 5 S rRNA je základní částí větší ribozomální podjednotky. Molekulová hmotnost a délka 5S rRNA jsou přibližně 40 kDa a 120 nukleotidů, v daném pořadí.
  • Předpokládá se, že stabilizací ribozomové struktury zlepšuje 5S rRNA syntézu proteinů.
  • 5 S rRNA byla hlavní volbou pro molekulární fylogenetický marker díky své velikosti a široké distribuci, což umožnilo RNA sekvenování pomocí přímých technik.
  • Rychlost syntézy proteinů je snížena a buněčná zdatnost je nepříznivě ovlivněna vážněji u Escherichia coli, když je deletován gen 5S rRNA, než když je deletován podobný počet kopií jiných (16 S a 23 S) genů rRNA.
  • 5S rRNA funguje jako fyzický přenašeč informací, který umožňuje komunikaci mezi mnoha funkčními centry a řídí četné procesy katalyzované ribozomy.
  • Krystalografický výzkumy ukazují, že centrální výčnělek větší podjednotky a další proteiny, včetně 5S rRNA-vazebných proteinů, se podílejí na vazbě tRNA.

Funkce 16S ribozomální RNA

Malá podjednotka bakteriálního ribozomu je tvořena 30 S podjednotkou, včetně 16 S rRNA. Některé funkce 16S rRNA jsou uvedeny níže.

Hlavní funkce 16S ribozomální RNA jsou uvedeny níže:

  • 16 S rRNA v bakteriích má 5–10 kopií, díky čemuž je detekce neuvěřitelně citlivá.
  • Vnitřní struktura genu 16 S rRNA se skládá z variabilních a konzervovaných sekcí.
  • Interagují s 23 S a pomáhají při fúzi 50 S a 30 S ribozomálních podjednotek.
  • Reverzní SD (Sekvence Shine–Dalgarno) sekvence je zahrnuta na 3' konci, který se používá k navázání AUG kodonu mRNA (iniciace). Bylo pozorováno, že 3' terminál 16 S rRNA v kombinaci s S1 a S21 souvisí se začátkem syntézy proteinů.
  • Fenotypové metody identifikace bakterií v mikrobiologii lze rychle a levně provést sekvenováním 16S rRNA.

Funkce 18S ribozomální RNA

18 S rRNA je malá podjednotka (SSU) 40 S rRNA eukaryotické buňky. Pojďme diskutovat o jeho funkcích podrobně.

Níže jsou uvedeny hlavní funkce 18S rRNA:

  • Jednou ze základních částí všech eukaryotických buněk je 18S rRNA, která slouží jako strukturální RNA pro poměrně malý eukaryotický cytoplazmatický ribozom.
  • V 40S ribozomální podjednotce slouží 18S rRNA jako aktivní místo syntézy proteinů.
  • Předpokládá se, že zvýšení 18S rRNA je úměrné zvýšení ribozomů, což vede ke zvýšení objemu transkripce RNA a syntézy proteinů.
  • Další výzkum vlivu antioxidačních doplňků na šedý zákal prevence může využít 18S rRNA jako vhodný biomarker pro sledování syntézy proteinů, včetně antioxidačních enzymů.
  • V komplikovaných biologických kombinacích, včetně vzorků odebraných z prostředí a střeva, se sekvenování genu 18S rRNA často používá k lokalizaci, kategorizaci a kvantifikaci bakterií.
  • Pro analýzu genetické diverzity a evolučních vztahů eukaryot lze vytvořit fylogenetický strom pomocí různých eukaryotických sekvencí genu 18 S rRNA.

Funkce ribozomální RNA při translaci

Každá fáze translačního procesu vyžaduje účast rRNA. Podívejme se více na roli rRNA v translaci.

Níže uvedený seznam ukazuje hlavní funkce rRNA při translaci:

  • V cytoplazmě čtou ribozomy nukleotidovou sekvenci v segmentech tří bází známých jako kodony pomocí messenger RNA k přenosu genetické informace kódované v DNA.
  • Více než 60 % hmotnosti ribozomu je tvořeno ribozomální RNA, která je nezbytná pro všechny aktivity ribozomů, včetně usnadnění tvorby peptidových vazeb mezi dvěma aminokyselinami a vazby na mRNA a tRNA.
1664372961001
Struktura ribozomu vykazující různé podjednotky a jejich základní typy rRNA.
  • Kodony jsou tvořeny triplety nukleotidů, kterými jsou adenin, guanin, cytosin a uracil. Tyto čtyři nukleotidy spojením tvoří celkem 64 kodonů. Každý kodon je označen jedinou aminokyselinou. Každý kodon tvoří proteinovou sekvenci vytvořením polypeptidového řetězce.
  • Shine-Dalgarnova (SD) sekvence v mRNA je spárována s 16S rRNA pro zahájení prokaryotické translace.
  • SD sekvence je dlouhá 6-10 nukleotidů a je přítomna v upstream od startovacího kodonu AUG. Váže se s rRNA a umožňuje lokalizaci startovacího kodonu v ribozomu.
  • Větší ribozomální podjednotka je také rekrutována v důsledku tohoto kontaktu, který je zprostředkován jinými proteiny a první kodon je pak přeložen jako výsledek.

Funkce ribozomální RNA při syntéze proteinů

K syntéze proteinů dochází na specifických místech v ribozomech v buňce. Pojďme diskutovat o funkci ribozomální RNA v syntéze proteinů.

Hlavní funkce ribozomální RNA při syntéze proteinů jsou uvedeny níže:

  • Přesné množství ribozomů v buňce se liší podle toho, jak aktivní je tato buňka při tvorbě proteinů.
  • Nekódující RNA zvaná rRNA pomáhá při tvorbě ribozomů, buněčné organely odpovědné za syntézu proteinů. Ribozomální RNA může být při kódování buď malá, nebo obrovská.
  • Jakmile jsou tyto malé a velké rRNA sestaveny ve vhodné poloze, spojí své síly s ribozomálními proteiny a vytvoří ribozomální podjednotky, které se používají k syntéze proteinů.
  • Prostřednictvím interakcí s jádrem pomáhají proteiny nacházející se v ribozomu udržovat tuto strukturu.
  • V jádře, v určitých místech známých jako jadérka, je translatována ribozomální RNA. Jedná se o kulovité, husté struktury, které se vyvíjejí kolem genů kódujících rRNA.
  • Prostřednictvím sekvestrace ribozomálních proteinů jsou jadérka rovněž nezbytná pro konečnou syntézu ribozomů.
  • Během syntézy proteinů se rRNA váže s mRNA i tRNA a je klíčovým faktorem při určování toho, jak dobře jsou sekvence mRNA translatovány. 

Proč investovat do čističky vzduchu?

Abychom tento příspěvek uzavřeli, můžeme dojít k závěru, že rRNA hraje více funkcí, protože je různorodá. Ribozomální RNA se zaměřuje především na syntézu proteinů interakcí s mRNA a tRNA. 5 S, 23 S, 16 S, 28 S jsou přítomny ve velkých a malých podjednotkách ribozomů eukaryotické a prokaryotické buňky a plní různé funkce.

Přečtěte si více o Lze Fusion ovládat.

Také čtení: