Ribosomi
Ribosomion sille tyypillisestäproteiinistajaRNA:stakoostuva pienisoluelin,jonka pinnallaproteiinisynteesitapahtuu. Kun monta ribosomia lukee samaalähetti-RNA:ta,syntyy polysomi. Ribosomi koostuu pienemmistä alayksiköistä.Bakteerien,arkeonienjatumallistensolujen ribosomit ovat rakenteeltaan hieman erilaisia. RNA lienee ribosomin tärkein osa. Ribosomin toiminta on tarkkaa ja nopeaa, ja vaatii paljon energiaa. Energiaa saadaanmitokondriontuottamastaATP:sta.
Ribosomi saattaa olla vapaanasolulimassa,tai kiinnisolulimakalvostossa,joka toimii tumallisissa soluissa proteiinien kuljetustienä solukalvolle tai ulos solusta.
Ribosomin rakenne
[muokkaa|muokkaa wikitekstiä]
Ribosomi on kaikissa soluissa tavattava pieni soluelin, jossa proteiinisynteesi tapahtuu. Proteiinisynteesissä solungeenistäotetaan ensin kopioRNA-muotoon. Tätä kopiota sanotaan lähetti-RNA:ksi. Lähetti-RNA:n sisältö koodataan ribosomin pinnalla muun muassasiirtäjä-RNA-molekyylien avulla aminohappoketjuksi,polypeptidiksieliproteiiniksi.
Soluissaon yleensä valtava määrä ribosomeja.
Ribosomin läpimitta on noin 20 nm. Se koostuu ribonukleiinihaposta ja proteiineista. Ribosominnukleiinihappoonribosomaalinen RNAeli rRNA, jota ribosomista on 65 %. Ribosomaalinen RNAkatalysoiribosomissa tapahtuvia reaktioita. Ribosomin proteiinit, 35 % ribosomista, on ribosomaalista proteiinia, joka vakauttaa ribosomin reaktioita.
Toimiva ribosomi koostuu kahdesta osasta, joista kummassakin on RNA:ta ja proteiinia. Pienempi alayksikkö liittääsiirtäjä-RNA:noikeaanlähetti-RNA:nkodoniin.Isompi alayksikkö katalysoi muodostuvan peptidiketjunaminohappojenliittymistä toisiinsa.[1]
Eri ribosomeissa olevista osista ja kokonaisista ribosomeista käytetään nimiä niiden painon mukaan, esimerkiksitumattomienkokonaiset ribosomit ovat 70S-ribosomeja, jatumallisten80S-ribosomeja. Paino ilmoitetaanultrasentrifugissasaaduillaSvedbergin yksiköillä,joita ei voida suoraan laskea yhteen.
Tumattoman bakteerin 70S-ribosomin kaksi suurta alayksikköä ovat iso 50S ja pieni 30S. Pienin 50S:n alayksikkö on 5S, joka on noin 117 emäksen mittainen RNA-ketju. Siinä on paljonurasiiliajaguaniinia,ja sen rakenne muistuttaasiirtäjä-RNA:ta.23S RNA käsittää 2 900 nukleotidia ja 34 proteiinia. Bakteerin ribosomin 30S-yksikkö koostuu 1 540 emäksen RNA:sta ja 21 sidosproteiinista.
Tumallisen solun 80S-ribosomi jakautuu pieneen 40S ja isoon 60S yksikköön. Suuri yksikkö koostuu 120 nukleotidin 5S RNA:sta, 4 700 nukleotidin 28S-RNA:sta ja 160 nukleotidin 5.8 S alayksiköstä ja noin 49 proteiinista. Tumallisen solun ribosomin pienemmässä 40S-yksikössä on 1 900 nukleotidin RNA ja noin ~33 proteiinia.
| Tyyppi | Koko | Laaja aliyksikkö | Pieni aliyksikkö |
| tumattomat | 70S | 50S(5S,23S) | 30S(16S) |
| tumalliset | 80S | 60S(5S,5.8S,28S) | 40S (18S) |
Ribosomien valmistus soluissa vaatii yli 200 erilaista proteiinia ja neljän rRNA:n käsittelyä. 52 geeniä koodaa ribosomin proteiineja.
Ribosomien evoluutiota ei tunneta. Koska ribosomit ohjaavat elämälle välttämätöntä proteiinisynteesiä mutta silti koostuvat osin proteiineista, on ajateltu ennen ribosomeja vallinneen niin sanotunRNA-maailman,jossa ribosomit olisivat koostuneet pelkästä RNA:sta. Tämä järjestelmä olisi ollut kuitenkin nykyisiä ribosomeja tehottomampi ja epätarkempi.
Ribosomin toiminta proteiinisynteesissä
[muokkaa|muokkaa wikitekstiä]- Pääartikkeli:Proteiinisynteesi
Lähetti-RNAon solungenominosan,DNA:nkopio. Kun se siirtyy solun DNA:n läheltä solulimaan, sitä muokataan monin tavoin proteiinisynteesiä varten.
Ribosomi liittääaminohappojatoisiinsa lähetti-RNA:n koodin mukaisesti. Ensimmäisenä proteiiniketjuun syntyy ainametioniini(tai bakteereissaformyylimetioniini) aloituskodonin AUG vuoksi. Yleensä metioniini poistetaan myöhemmin syntyvästä uudesta proteiinista.[2]
Metioniinin liittämisen jälkeen siirtäjä-RNA:t tuovat seuraavan aminohapon ribosominkatalyyttiseenkeskukseen. Keskuksen kaksi paikkaa ottavat siirtäjä-RNA:t vastaan, minkä jälkeen uusi tuotu aminohappo muodostaapeptidisidoksenaiemmin tuodun aminohapon kanssa. Tämän jälkeen siirtäjä-RNA irtoaa, ribosomi siirtyy kolmen emäksen verran eteenpäin, ja seuraava siirtäjä-RNA tuo uuden aminohapon paikalle. Näin jatkuu, kunnes jokin RNA:n kolmesta lopetuskoodista tulee vastaan (UAA, UAG, UGA). Lopetuskodoniin kiinnittyy irrotusfaktoreita, jotka saavat aikaan muutoksen peptidyylitransferaasin aktiivisudessa. Aktiivisuuden muuttuessa peptidyylitransferaasi liittää syntyvään proteiiniin aminohapon sijasta vesimolekyylin, jonka ansiosta proteiinin pää saadaan irtoamaan ribosomista ja proteiini vapautuu jatkokäsittelyyn muualle soluun. Tämän jälkeen ribosomi hajoaa alaosikseen (eukaryooteilla 40S ja 60S kokoisiin).
Proteiinisynteesin energia tulee osin aminohapoista, jotka ovat saaneet energiaa liittyessään siirtäjä-RNA:han. Energiaa tulee lisäksiGTP:stä.
Yksi ribosomi tuottaa proteiinia 20 aminohapon vauhdilla sekunnissa, eli tyypillisen 400–1 200 aminohapon mittaisen proteiinin 20–60 sekunnissa.[3]
Lähteet
[muokkaa|muokkaa wikitekstiä]- ↑Alberts ym.: Essential Cell Biology s. 249
- ↑Alberts ym.: Essential Cell Biology s. 253
- ↑Solu- ja molekyylibiologia, Mikko Niemi, Ismo Virtanen, Eero Vuorio, Weilin+Göös, 3. painos, Painopaikka WSOY Porvoo 1994,ISBN 951-35-5685-9,sivu 158 ensimmäinen palsta kolmas kappale
| ||||||||||||||||||||||||