リボソームRNAの合成方法、種類と構造、機能



の リボソームRNA細胞生物学において、またはリボソームは、リボソームの最も重要な構造成分である。したがって、それらはタンパク質の合成に不可欠な役割を果たしており、他の主要な種類のRNAと比較して最も豊富に存在する：メッセンジャーおよびトランスファー.

タンパク質の合成は、すべての生物にとって重要な出来事です。以前は、リボソームRNAはこの現象に積極的には関与していないと考えられており、それは構造的な役割を果たすだけであると考えられていた。今日では、RNAが触媒機能を持ち、タンパク質合成の真の触媒であるという証拠があります.

真核生物では、この種のRNAを引き起こす遺伝子は、核小体と呼ばれる核の領域にまとめられています。 ＲＮＡの種類は通常それらの沈降における挙動によって分類され、それがそれらが「Ｓｖｅｄｂｅｒｇ単位」の文字Ｓを伴う理由である。.

索引

  • 1種類
    • 1.1スヴェドベリ単位
    • 1.2原核生物
    • 1.3真核生物
  • 2どのように合成されますか?
    • 2.1遺伝子の位置
    • 2.2転写開始
    • 2.3伸びと転写の終わり
    • 2.4転写後修飾
  • 3つの構造
  • 4つの機能
  • 5適用範囲
  • 6進化
  • 7参考文献

タイプ

真核生物系譜と原核生物系譜との間の最も顕著な違いの１つは、それらのリボソームを構成するリボソームＲＮＡに関する組成である。原核生物はより小さいリボソームを有するが、真核生物におけるリボソームはより大きい。.

リボソームは大サブユニットと小サブユニットに分けられる。真核生物の場合、小さい分子は1分子のリボソームRNAを含み、大きい分子はより大きい分子を含み、2つは小さい分子を含みます.

細菌中の最小のリボソームＲＮＡは、１５００から３０００ヌクレオチドを有し得る。ヒトでは、リボソームRNAは1800〜5000ヌクレオチドの長さに達します.

リボソームはタンパク質合成が起こる物理的実体です。それらは約60％のリボソームRNAからなる。残りはタンパク質です.

スヴェドベリ単位

歴史的には、「スベドベリ単位」の文字Sで示される標準的な条件下で遠心分離し、懸濁液中の粒子の沈降係数によってリボソームRNA、特定します.

この単位の興味深い特性の1つは、それが加法的ではないということです。つまり、10Sプラス10Sは20Sではありません。このため、リボソームの最終サイズに関連した混乱があります。.

原核生物

細菌、古細菌、ミトコンドリアおよび葉緑体では、リボソームの小単位は16SリボソームRNAを含む。ラージサブユニットには2種類のリボソームRNAが含まれています：5Sと23S.

真核生物

5S、5.8Sおよび28S：真核生物が、一方、小サブユニットと大サブユニットに見出される18SリボソームRNAは、60Sは、リボソームRNAの三種類を含んでいます。この系統では、リボソームは、原核生物に比べて、通常、大規模で複雑かつ豊富にあります.

それはどのように合成されますか?

遺伝子の位置

リボソームRNAはリボソームの中心的な構成要素であるため、その合成は細胞内で不可欠なイベントです。合成は、生物膜によって境界が定められていない核内の領域である核小体で行われる。.

その機構は、特定のタンパク質の存在下でリボソームの単位を組み立てることを担う。.

リボソームRNA遺伝子は、系統に応じてさまざまな方法で編成されています。遺伝子は表現型をコードするDNAのセグメントであることを思い出してください.

細菌の場合、１６Ｓ、２３Ｓおよび５ＳリボソームＲＮＡの遺伝子はオペロン中にまとめられそして一緒に転写される。 「遺伝子を一緒に」のこの編成は、原核生物の遺伝子において非常に一般的です。.

対照的に、真核生物、膜で区切られた核を持つより複雑な有機体は、並んで編成されています。私たち人間のリボソームRNAをコードする遺伝子は、染色体13、14、15、21、22にある5つの「グループ」にまとめられています。これらの領域はNORと呼ばれています。.

転写開始

細胞内では、ＲＮＡポリメラーゼは、ＲＮＡの鎖にヌクレオチドを付加することを担う酵素である。それらはＤＮＡ分子からこれらの分子を形成する。緩和されたＤＮＡに続いてＲＮＡを形成するこのプロセスは転写として知られている。 RNAポリメラーゼにはいくつかの種類があります.

一般的に、リボソームRNA転写を5SリボソームRNA以外は、RNAポリメラーゼIにより行われる、転写は、RNAポリメラーゼIIIによって実行されます。 5Sはまた、核小体の外に転写されるクセを持っています.

ＲＮＡ合成のプロモーターは、ＧＣ配列に富む２つの要素および中央領域からなり、ここで転写が始まる。.

ヒトでは、このプロセスに必要な転写因子が中央領域に結合し、TATAボックスとTBPに関連する因子からなる開始前複合体を形成します。.

全ての因子が一緒になると、RNAポリメラーゼIは他の転写因子と共にプロモーターの中央領域に結合して開始複合体を形成する.

転写の延長と終了

続いて、転写プロセスの第二段階、すなわち伸長が起こる。ここで転写自体が起こり、トポイソメラーゼのような他の触媒タンパク質の存在を含む.

真核生物では、リボソーム遺伝子の転写単位は3 '末端にSal配列として知られる配列を有するDNA配列を有し、これは転写の終点を示す。.

直列に並んだリボソームRNAの転写が起こった後、リボソームの生合成が核小体で起こる。リボソーム遺伝子の転写物は成熟し、タンパク質と会合してリボソーム単位を形成する.

終了前に、一連の「リボタンパク質」の形成が起こる。メッセンジャーRNAと同様に、 スプライシング 英語の頭字語のために、小さな核小体リボ核タンパク質またはsnRNPによって指示される.

の スプライシング 通常、エクソン（問題の遺伝子をコードする配列）を「中断」しているイントロン（非コード配列）が削除されるプロセスです。.

このプロセスは、18Sおよび32S rRNAを含む20S中間体をもたらし、これは5,8Sおよび28S rRNAを含む。.

転写後修飾

リボソームＲＮＡが生じた後、それらはさらなる修飾を受ける。これらは、リボソームの2'-OH基中のリボソームあたり約100ヌクレオチドのメチル化（メチル基の付加）を含む。さらに、100個を超えるウリジンの擬ウリジン型への異性化が起こる。.

構造

DNAと同様に、RNAはリン酸骨格に共有結合で結合した窒素含有塩基で構成されています.

それらを形成する4つの窒素含有塩基はアデニン、シトシン、ウラシルとグアニンです。しかし、DNAとは異なり、RNAはダブルバンド分子ではなく、単純なバンドです。.

トランスファーＲＮＡと同様に、リボソームＲＮＡは、メッセンジャーＲＮＡを認識しそしてトランスファーＲＮＡを認識する特異的結合領域を有する、かなり複雑な二次構造を特徴とする。.

機能

リボソームRNAの主な機能は、メッセンジャーRNAを取り、それをアミノ酸に解読してタンパク質を形成することを可能にする物理的構造を提供することです.

タンパク質は、ヘモグロビンなどの酸素輸送から補助機能まで、幅広い機能を持つ生体分子です。.

適用範囲

リボソームRNAは、分子生物学と進化、そして医学の両方の分野で広く使用されています。.

あなたが知られている系統関係を望むならば、生物の二つのグループの間で多くの問題 - つまり、互いに体として、関係の点で関連している - は、多くの場合、標識されたリボソームRNA遺伝子として使用します.

それらはそれらの低い進化速度のおかげで分子マーカーとして非常に有用である（この種の配列は「保存配列」として知られている）。.

実際、生物学の分野で最も有名な系統学的再構築の1つは、16SリボソームRNA配列を使用してCarl Woeseと共同研究者によって行われました。この研究の結果、生物を3つの領域に分けることができた：古細菌、細菌、真核生物。.

一方、リボソームRNAは通常、幅広い疾患を治療するために医学の分野で使用されている多くの抗生物質の標的です。細菌のタンパク質生産システムを攻撃することによって、それはすぐに影響を受けるだろうと仮定するのは論理的です.

進化

我々が今日それらを知っているように、リボソームは非常に遠い時間にそれらの形成を開始したと推測される（LUCAの形成に近い）。 英語の最後の普遍的な共通の祖先 または最後の普遍的な共通の祖先）.

それは自己触媒生活能力の前駆体分子の一つと考えする必要を有するよう - 実際には、生命の起源に関する仮説の一つは寿命がRNA分子に由来することを示唆しています.

研究者らは、現在のリボソームの前駆体はアミノ酸と選択的ではなく、異性体lとdの両方を許容すると提唱している。今日、タンパク質はもっぱらアミノ酸によって形成されることが広く知られています。.

また、リボソームRNAは、この機能は、その触媒の能力と相まってヌクレオチドのリポジトリとしてのペプチジルトランスフェラーゼの反応を触媒する能力を持っている、それ地球上で最も古い形の開発で重要な要素にします.

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