Ribosomal RNA 합성 방법, 유형 및 구조, 기능



그 리보솜 RNA또는 세포 생물학에서 리보솜은 리보솜의 가장 중요한 구조적 성분이다. 그러므로 그들은 단백질의 합성에 없어서는 안될 역할을 가지고 있으며 다른 주요 유형의 RNA와 관련하여 가장 풍부합니다 : 메신저와 전이.

단백질의 합성은 모든 생명체에서 중요한 사건입니다. 이전에는 리보솜 RNA가이 현상에 적극적으로 참여하지 않았으며 구조적 역할 만 수행 한 것으로 여겨졌습니다. 요즘 RNA가 촉매 기능을 가지고 있으며 단백질 합성의 진정한 촉매라는 증거가 있습니다.

진핵 생물에서 이러한 유형의 RNA를 야기하는 유전자는 nucleolus라고 불리는 핵 영역에 조직되어있다. RNA의 유형은 대개 퇴적물에서의 행동에 따라 분류되기 때문에 "Svedberg 단위"의 문자 S가 붙습니다..

색인

  • 1 가지 유형
    • 1.1 Svedberg 단위
    • 1.2 원핵 생물
    • 1.3 진핵 생물
  • 2 합성 방법?
    • 2.1 유전자의 위치
    • 2.2 전사 시작
    • 2.3 전사의 연장과 끝
    • 2.4 전사 후 변형
  • 3 구조
  • 4 함수
  • 5 적용 분야
  • 6 진화
  • 7 참고

유형

진핵 세포와 원핵 세포 사이의 가장 두드러진 차이점 중 하나는 리보솜을 구성하는 리보솜 RNA의 구성입니다. 원핵 생물은보다 작은 리보솜을 가지고 있지만, 진핵 생물에서는 리보솜이 더 크다..

리보솜은 크고 작은 하위 단위로 나뉩니다. 작은 것은 리보솜 RNA의 단일 분자를 포함하고, 큰 분자는 더 큰 분자를 포함하고 두 개의 작은 분자는 진핵 생물의 경우에 포함한다.

박테리아에서 가장 작은 리보솜 RNA는 1500 ~ 3000 개의 뉴클레오티드를 가질 수 있습니다. 인간에서는 리보솜 RNA가 1800에서 5000 사이의 더 긴 길이에 이릅니다..

리보좀은 단백질 합성이 일어나는 물리적 개체입니다. 그들은 약 60 %의 리보솜 RNA로 구성되어 있습니다. 나머지는 단백질.

Svedberg 단위

역사적으로, 리보솜 RNA는 표준 조건 하에서 원심 분리 된 부유 입자의 침강 계수에 의해 식별되며, Svedberg 단위의 문자 S로 표시됩니다..

이 유닛의 흥미로운 속성 중 하나는 그것이 부가 적이 지 않다는 것입니다. 즉, 10S + 10S는 20S가 아닙니다. 이런 이유로 리보솜의 최종 크기와 관련된 약간의 혼란이 있습니다.

원핵 생물

세균, 고세균, 미토콘드리아 및 엽록체에서 리보솜의 작은 단위는 16S 리보솜 RNA를 포함합니다. 큰 서브 유닛은 두 종류의 리보솜 RNA를 포함하고 있지만, 5S와 23S.

진핵 생물

반면에 Eukaryotes는 18S 리보솜 RNA가 작은 하위 단위에서 발견되며 큰 하위 단위 인 60S는 5S, 5.8S 및 28S의 3 가지 유형의 리보솜 RNA를 포함합니다. 이 혈통에서, 리보솜은 일반적으로 원핵 생물보다 크고 복잡하며 풍부하다.

합성 방법?

유전자의 위치

Ribosomal RNA는 리보솜의 중심 구성 요소이므로 합성은 세포에서 필수 불가결 한 사건입니다. 합성은 nucleolus에서 일어난다. 핵의 내부는 생물학적 인 막으로 둘러싸여 있지 않다..

기계 장치는 특정 단백질 존재하에 리보솜 단위를 조립하는 역할을 담당합니다.

리보솜 RNA 유전자는 혈통에 따라 다른 방식으로 구성됩니다. 유전자가 표현형을 코딩하는 DNA의 부분이라는 것을 상기해라..

박테리아의 경우, 16S, 23S 및 5S 리보솜 RNA의 유전자는 오페론에서 함께 조직되고 전사됩니다. "유전자를 함께"구성하는 것은 원핵 생물의 유전자에서 매우 일반적입니다.

대조적으로, 진핵 생물, 막으로 구분 된 핵을 가진보다 복잡한 유기체는 일렬로 구성됩니다. 우리 인간에서는 리보솜 RNA를 암호화하는 유전자가 염색체 13, 14, 15, 21, 22에있는 5 개의 "그룹"으로 구성되어 있습니다.이 영역을 NOR.

전사 시작

세포에서 RNA 중합 효소는 RNA 가닥에 뉴클레오티드를 첨가하는 효소입니다. 그들은 DNA 분자로부터 이들의 분자를 형성합니다. 템퍼링 된 DNA 다음에 RNA를 형성하는이 과정을 전사라고합니다. 여러 종류의 RNA 중합 효소가 있습니다.

일반적으로, 리보솜 RNA의 전사는 5S 리보솜 RNA를 제외하고는 RNA 중합 효소 I에 의해 수행되며, 그의 전사는 RNA 중합 효소 III에 의해 수행된다. 5S는 또한 nucleolus에서 전사되는 특이성을 가지고있다..

RNA 합성의 프로모터는 GC 서열이 풍부한 2 개의 원소와 중앙 부위로 구성되며, 전사가 시작됩니다.

인간의 경우, 과정에 필요한 전사 인자가 중앙 영역에 합류하고 TATA 박스와 TBP와 관련된 인자들로 구성된 사전 개시 복합체를 발생시킨다.

일단 모든 인자가 합쳐지면, 다른 전사 인자와 함께 RNA 중합 효소 I은 프로모터의 중앙 영역에 결합하여 개시 복합체를 형성한다.

신장과 전사의 끝

이어서 전사 과정의 두 번째 단계 인 연신율이 발생합니다. 여기에 전사 자체가 일어나고 다른 촉매 단백질, 예를 들어 토포 이소 머라 아제 (topoisomerase).

진핵 생물에서 리보솜 유전자의 전사 단위는 3 '말단에 Sal 상자로 알려진 염기 서열을 가지고 있으며 전사의 끝을 나타낸다.

일렬로 배열 된 리보솜 RNA의 전사가 일어난 후에, 리보솜의 생체 내 생성은 핵내에서 일어난다. 리보솜 유전자의 전사는 성숙하고 단백질과 결합하여 리보솜 단위를 형성합니다..

종료 전에 일련의 "리보 단백질"이 형성됩니다. 메신저 RNA와 마찬가지로, 접합 작은 nucleolar ribonucleoproteins이나 snRNPs에 의해 지시된다. 영어 약어.

그 접합 이것은 보통 엑손 (exon) (문제의 유전자를 코드화하는 서열)을 "방해하는"인트론 (비 코딩 서열)이 삭제되는 과정이다..

이 과정을 통해 18S 및 32S rRNA가 포함 된 20S 중개자가 만들어지며 5,8S 및 28S rRNA가 포함되어 있습니다.

전사 후 변형

리보좀 RNA가 생성 된 후에, 그들은 추가적 변형을 거친다. 이들은 리보솜의 2'-OH 그룹에서 리보솜 당 약 100 개의 뉴클레오티드의 메틸화 (메틸기의 첨가)를 포함한다. 또한 100 개가 넘는 uridine의 pseudo-uridine 형태로의 이성체 화가 일어난다.

구조

DNA와 마찬가지로, RNA는 인산염 백본에 공유 결합으로 결합 된 질소 성 염기로 이루어져 있습니다.

그것들을 구성하는 4 개의 질소 염기는 아데닌, 시토신, 우라실 및 구아닌이다. 그러나 DNA와 달리 RNA는 더블 밴드 분자가 아니지만 단순한 밴드.

전달 RNA와 마찬가지로, 리보솜 RNA는 메신저 RNA를 인식하고 RNA를 전달하는 특이 적 결합 영역을 가진 다소 복잡한 2 차 구조를 특징으로합니다..

기능들

리보솜 RNA의 주요 기능은 전달 RNA를 취하여 아미노산으로 해독하여 단백질을 형성 할 수있는 물리적 구조를 제공하는 것입니다.

단백질은 헤모글로빈과 같은 산소 전달에서부터 기능을 지원하는 등 광범위한 기능을 가진 생체 분자입니다.

적용 분야

Ribosomal RNA는 분자 생물학 및 진화의 분야와 의학 분야에서 광범위하게 사용됩니다.

계통 발생 관계를 알기를 원한다면 두 집단의 유기체 사이에 더 많은 문제, 즉 혈연 관계에있어서 유기체가 서로 어떻게 관련되어 있는지, 리보솜 RNA 유전자가 일반적으로 표지로 사용된다..

그들은 진화 속도가 낮기 때문에 분자 표지로서 매우 유용합니다 (이러한 유형의 서열을 "보존 서열"이라고합니다)..

실제로 생물학 분야에서 가장 유명한 계통 발생 재건 중 하나는 Carl Woese와 16S 리보솜 RNA 서열을 사용하는 공동 연구자에 의해 수행되었습니다. 이 연구의 결과는 살아있는 유기체를 세 가지 영역으로 나눌 수있었습니다 : 고세균, 박테리아 및 진핵 생물..

한편, 리보솜 RNA는 대개 광범위한 질병을 치료하기 위해 의약 분야에서 사용되는 많은 항생제의 표적입니다. 박테리아의 단백질 생산 시스템을 공격함으로써 즉시 영향을받을 것이라고 가정하는 것이 당연합니다.

진화

오늘날 우리가 알고있는 바와 같이, 리보솜은 LUCA의 형성에 가까운 매우 먼시기에 형성되기 시작했다고 추측됩니다 ( 영어 마지막 보편 공통 조상 또는 마지막 보편적 인 공통 조상).

실제로, 생명의 기원에 관한 가설 중 하나는 생명체가 RNA 분자에서 비롯된 것이라고 주장한다. 생명체의 전구체 분자 중 하나라고 생각되는 필수자가 촉매 성 능력을 가지고 있기 때문이다.

연구진은 현재의 리보솜의 전구체가 이성질체 인 l과 d 모두를 받아들이는 아미노산에 대해서는 선택성이 없다고 제안했다. 요즘에는 단백질이 독점적으로 아미노산에 의해 형성된다는 것이 널리 알려져 있습니다.

또한 ribosomal RNA는 펩티 딜 전이 효소 반응을 촉매 할 수있는 능력을 가지고 있으며,이 촉매의 기능과 결합하여 뉴클레오타이드의 저장소 역할을하는이 특성은 지구상에서 최초의 형태가 진화하는 핵심 요소가됩니다..

참고 문헌

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