Co to jest biosynteza rybosomów?

Biosynteza rybosomów to proces, w którym w komórce powstają organelle zwane rybosomami. Rybosomy są niezbędne do funkcjonowania komórki ze względu na ich rolę w syntezie białek. Proces biosyntezy rybosomów jest zarówno niezwykle złożony, jak i wysoce ewolucyjnie zachowany, co oznacza, że ​​jego szlaki są podobne w różnych typach organizmów. Biosyntezę rybosomów badano zarówno in vivo, w żywych komórkach, jak i in vitro, w środowisku laboratoryjnym.

Niezbędny składnik komórki, rybosomy, przeprowadzają proces translacji. Podczas translacji informacja genetyczna zakodowana w kawałkach informacyjnego kwasu rybonukleinowego (mRNA) jest dopasowywana do odpowiedniej informacji przenoszonej przez cząsteczki transferowego RNA (tRNA), z których każda zawiera określony aminokwas. Aminokwasy są gromadzone w rybosomach, tworząc białko. Wytwarzanie rybosomów wymaga dużego wkładu energii, więc szybkość biosyntezy rybosomów w komórce zależy zarówno od zapotrzebowania na białka, jak i ilości składników odżywczych w środowisku pozakomórkowym

Rybosomy składają się z rybosomalnego RNA (rRNA) i białek rybosomalnych. Aby zsyntetyzować białka rybosomalne, musi zachodzić ten sam proces translacji, który jest wykorzystywany do wytworzenia innych białek. Kody genetyczne białek rybosomalnych są przenoszone przez fragmenty zwane prekursorowymi mRNA (pre-mRNA). Pre-mRNA, podobnie jak inne cząsteczki RNA, są transkrybowane z kwasu dezoksyrybonukleinowego (DNA) komórki w jąderku, który jest miejscem w jądrze. Po transkrypcji pre-mRNA są przetwarzane przez enzymy i transportowane do cytoplazmy, gdzie rybosomy przekształcają je w białka rybosomalne.

rRNA powstaje w wyniku złożonych procesów biochemicznych zachodzących w jąderku. W pierwszym etapie prekursor rRNA (pre-rRNA) jest transkrybowany z DNA. Pre-rRNA jest następnie modyfikowany do dojrzałego rRNA przez enzymy w jąderku. Gdy zachodzi modyfikacja, rRNA zaczyna migrować z jąderka w kierunku zewnętrznych obszarów jądra lub nukleoplazmy.

Na tym etapie procesu białka rybosomalne zsyntetyzowane w cytoplazmie są importowane do jąderka i łączą się z rRNA. W ten sposób powstają dwie podjednostki rybosomalne, główne składniki rybosomu. Prawie kompletny rybosom opuszcza jądro i przechodzi końcowe przetwarzanie w cytoplazmie.

Proces biosyntezy rybosomów jest wciąż badany w żywych komórkach, ze względu na jego poziom złożoności. Badania są często przeprowadzane w laboratorium na Saccharomyces cerevisiae, gatunku pączkujących drożdży. Stwierdzono również, że rybosomy bakteryjne można syntetyzować in vitro, poza organizmem, przy użyciu rRNA i białek rybosomalnych.