20 Функция рРнк. Структурный состав и строение рибосомы эукариотов.

Процесс трансляции информации с языка, записанной в ДНК полинуклеотидной последовательности, на язык аминокислотной последовательности в полипептиде осуществляется с участием рибосом. Рибосомы представляют собой сложные комплексы рибосомных РНК (рРНК) и белков, в которых рРНК образуют каркас. Рибосома – это округлая рибонуклеопротеидная частица диаметром 20-25 нм (рис. 1). Она состоит из малой и большой субъединиц, объединение которых происходит в присутствии информационной РНК. Рибосома представляют собой сложный комплекс рибосомных РНК (рРНК) и белков, в которых рРНК образуют каркас. Молекула и-РНК нередко объединяет несколько рибосом наподобие нитки бус. Такая структура называется полисомой. Полисомы свободно располагаются в основном веществе цитоплазмы или прикрепляются к мембранам шероховатой цитоплазматической сети. В обоих случаях они служат местом синтеза белка. На свободных полисомах образуются белки, используемые в жизнедеятельности самой клетки, а на прикрепленных – белки, функционирующие вне тела клетки.

Рис. 1.- Рибосома в сборе Рис.2 - Схематическое изображение главных участков связывания трех молекул

РНК, удерживаемых в рибосоме. А – ненагруженная рибосома; Б – нагруженная

рибосома

Рибосомные РНК являются не только структурным компонентом рибосом; они также обеспечивают привязку к определенной нуклеотидной последовательности мРНК – устанавливают начало и “рамку” считывания информации при образовании полипептидной цепи. Кроме того, они обеспечивают взаимодействие рибосомы с транспортными РНК. Многочисленные белки, входящие в состав рибосомы наряду с рРНК, выполняют структурную и ферментативную

функции.

Малая субчастица рибосомы животной клетки включает 1 молекулу рРНК и 33 молекулы белка; большая субчастица – 3 молекулы рРНК и около 40 молекул белка. В малой субчастице рибосомы имеется 2 борозды. Одна из них предназначена для удержания мРНК, вторая – для растущей полипептидной цепи (на рис. 5.8 не обозначены). Кроме того, в рибосоме имеются два участка, связывающие транспортные РНК. Эти участки создаются двумя субчастицами рибосомы. В аминоцильном А-участке размещается аминоацил-тРНК, несущая определенную аминокислоту. В пептидильном П-участке располагается тРНК, которая нагружена цепочкой аминокислот, соединенных пептидными связями – вновь построенной полипептидной цепью (рис. 5.7Б). В обоих участках рибосомы молекулы аминоацил-тРНК и пептидил-тРНК прочно удерживаются лишь в случае, если их антикодоны комплементарно совпадают с соответствующими кодонами мРНК.

В каждый момент рибосома вмещает в себя сегмент мРНК протяженностью около 30 нуклеотидов. При этом обеспечивается взаимодействие двух тРНК только с двумя расположенными рядом кодонами мРНК.

Трансляция информации на “язык” аминокислот выражается в постепенном наращивании пептидной цепи в соответствии с инструкцией, заключенной в мРНК. Процесс, протекает на рибосомах, обеспечивающих последовательность расшифровки информации с помощью тРНК. Он делится на 3 фазы: инициации, элонгации и терминации синтеза пептидной цепи.