Co to jest 16S rRNA?

Głównym strukturalnym i funkcjonalnym składnikiem rybosomu, który buduje białka w komórce, jest 16s rRNA lub 16s rybosomalny kwas nukleinowy. Rybosom ma małą podjednostkę i dużą podjednostkę, które składają się z różnych typów rRNA i białek, które łączą się z rRNA, aby pomóc mu funkcjonować wydajniej. Większość małej podjednostki składa się z 16s rRNA. Ten RNA ma dwie główne funkcje: tworzenie prawidłowych połączeń między podjednostkami i zapewnienie, że białko tworzone przez rybosom jest dokładne. Jego struktura i funkcja są wysoce konserwatywne wśród różnych typów organizmów.

Rybosomy budują białka w oparciu o system podobny do mechanicznej linii montażowej, a cała ta funkcjonalność jest obsługiwana przez 16s rRNA. RNA zawiera trzy kieszenie, które w kolejności wprowadzają cegiełki budulcowe białek, łączą je z rosnącym białkiem, a następnie wyrzucają zużyte fragmenty, aby przygotować się do wykonania kolejnego połączenia. Ten proces wydaje się prosty, ale jest ściśle kontrolowany i musi być bardzo precyzyjny. Błąd w którymkolwiek z tych kroków może spowodować nieprawidłową budowę białek, co może powodować wiele poziomów chorób genetycznych. Ponieważ wszystkie organizmy w pewnym stopniu polegają na białkach, ważna funkcja budowy białek prawie zawsze opiera się na 16s rRNA.

Struktura 16s rRNA nie musi być dokładnie taka sama wśród organizmów, chociaż jego funkcja tak. Pomiędzy gatunkami, a nawet w obrębie jednego organizmu, dokładna sekwencja kwasów nukleinowych w określonej cząsteczce RNA może się zmieniać bez szkody dla organizmu. Często wiele lokalizacji w sekwencji będzie się różnić, ale nie zawsze tak jest. Te odmiany nazywane są rybotypami. Są szczególnie interesujące przy badaniu ekologii i ewolucji organizmów jednokomórkowych, takich jak bakterie.

16s rRNA jest często używany jako marker molekularny, gdzie jego sekwencja i struktura są analizowane w celu określenia stopnia zmian między gatunkami, zwłaszcza bakteriami. Jego dane są często wykorzystywane do budowy drzew filogenetycznych, które są diagramami możliwych relacji między gatunkami. Wysoka konserwacja RNA między gatunkami sprawia, że ​​różnice są jeszcze bardziej widoczne. Rybotypy mogą pomagać lub utrudniać tego typu badania, ponieważ mogą oznaczać znaczącą zmianę, ale mogą być także po prostu specyficzną dla organizmu odmianą RNA. Badania można wykorzystać do przewidywania ewolucji mikroorganizmów lub opracowywania celów dla leków, aby zapobiec wytwarzaniu przez bakterie białek potrzebnych do przeżycia, dzięki czemu mają bezpośrednie zastosowanie w zdrowiu ludzkim.