Jak nazywa się sieć komputerowa? Sieć komputerowa

Rybosomy odkryto po raz pierwszy w komórce zwierzęcej w 1955 roku. W tym samym roku uzyskano dowody, że pełnią one istotne funkcje w metabolizmie – są ośrodkami biosyntezy białek. Rybosomy przyczyniają się do realizacji dziedzicznej informacji komórki i zapewniają wyjątkowość każdego rodzaju organizmu poprzez tworzenie specyficznych dla niego białek.

Lokalizacja

Rybosomy występują we wszystkich typach komórek. Powstają w jądrze, a następnie z niego wychodzą i położony w:

cytoplazma;
mitochondria;
plastydy;
na błonach retikulum endoplazmatycznego (ER).

Ryż. 1. Rybosomy na błonach szorstkiego ER.

Struktura

Rybosom ma wielkość około 25–30 nm i składa się z dwóch nierównych cząstek zwanych dużą i małą podjednostką.

Ryż. 2. Struktura rybosomu.

Każda podjednostka pełni swoją funkcję w procesie syntezy białek. Rybosomy pod względem składu chemicznego są kompleksem białek i RNA i to właśnie RNA decyduje o ich właściwościach.

Synteza białek

Proces biosyntezy białek jest niezwykle złożony i energochłonny.
To wymaga:

białka regulatorowe;
białka katalityczne;
ATP i GTP jako źródła energii;
cząsteczki transportowego i informacyjnego RNA;
jony magnezu.

Rybosomy są ośrodkami i organizatorami układu syntezy białek, który może działać także poza komórką.

Transkrypcja

Informacje o strukturze białka znajdują się w genie.

TOP 4 artykułyktórzy czytają razem z tym

Podczas procesu transkrypcji w jądrze komórkowym powstaje kopia genu w postaci informacyjnego RNA (mRNA). Informacją w tym przypadku jest pewna sekwencja nukleotydów, części składowych mRNA.

Sekwencja nukleotydowa mRNA koduje sekwencję nukleotydową DNA (gen jest odcinkiem DNA).

Audycja

Gdy mRNA opuści jądro do cytoplazmy, rybosom przyłącza się do niego, inicjując w ten sposób składanie się układu syntezy białek.

Następnie rozpoczyna się proces translacji – syntezy cząsteczek białka z aminokwasów, które dostarczane są do rybosomu poprzez transportowe RNA (tRNA).

Ryż. 3. Schemat biosyntezy białek na rybosomie.

Po dodaniu każdego nowego aminokwasu podjednostki rybosomu przesuwają się wzdłuż łańcucha mRNA o jeden kodon. Kodon to trzy nukleotydy kodujące konkretny aminokwas.

W sumie informacja o składzie białka jest kopiowana dwukrotnie, najpierw z DNA na mRNA, a następnie z mRNA na samo białko. Informacja w białku to sekwencja aminokwasów, a w DNA i mRNA to sekwencja nukleotydów.

W procesie biosyntezy białek rybosomy pełnią następujące funkcje:

wiązanie i zatrzymywanie składników układu syntezy białek;
kataliza reakcji prowadzących do powstania wiązań peptydowych;
kataliza hydrolizy GTP;
ruch mechaniczny wzdłuż łańcucha mRNA.

Różnice w budowie i funkcjach podjednostek rybosomów przedstawiono w tabeli.

Funkcję przesuwania rybosomu wzdłuż mRNA pełnią wspólnie dwie podjednostki.

Czego się nauczyliśmy?

Dowiedzieliśmy się, jaką funkcję pełnią rybosomy w komórce. Stanowią główną część układu syntezy białek. Montaż cząsteczek białka zachodzi na rybosomach. Same białka tworzące rybosomy regulują i katalizują procesy syntezy białek.

Testuj w temacie

Ocena raportu

Średnia ocena: 4.1. Łączna liczba otrzymanych ocen: 297.

Struktura rybosomu. Rybosomy znajdują się w komórkach wszystkich organizmów. Są to mikroskopijne okrągłe ciałka o średnicy 15-20 nm. Każdy rybosom składa się z dwóch cząstek o różnej wielkości, małej i dużej.
Jedna komórka zawiera wiele tysięcy rybosomów, które znajdują się albo na błonach ziarnistej siateczki śródplazmatycznej, albo leżą swobodnie w cytoplazmie. Rybosomy zawierają białka i RNA. Funkcją rybosomów jest synteza białek. Synteza białek jest złożonym procesem, w którym uczestniczy nie jeden rybosom, ale cała grupa, obejmująca nawet kilkadziesiąt połączonych rybosomów. Ta grupa rybosomów nazywa się polisomem. Zsyntetyzowane białka najpierw gromadzą się w kanałach i wnękach siateczki śródplazmatycznej, a następnie są transportowane do organelli i miejsc komórkowych, gdzie są konsumowane. Siateczka śródplazmatyczna i rybosomy znajdujące się na jej błonach stanowią pojedynczy aparat do biosyntezy i transportu białek.

Skład chemiczny rybosomów Rybosomy typu eukariotycznego zawierają 4 cząsteczki rRNA i około 100 cząsteczek białka, typu prokariotycznego - 3 cząsteczki rRNA i około 55 cząsteczek białka. Podczas biosyntezy białek rybosomy mogą „pracować” indywidualnie lub łączyć się w kompleksy - polirybosomy (polisomy). W takich kompleksach są one połączone ze sobą jedną cząsteczką mRNA. Komórki prokariotyczne mają tylko rybosomy typu 70S. Komórki eukariotyczne posiadają zarówno rybosomy typu 80S (szorstkie błony EPS, cytoplazma), jak i typu 70S (mitochondria, chloroplasty).Podjednostki rybosomów eukariotycznych powstają w jąderku. Połączenie podjednostek w cały rybosom zachodzi w cytoplazmie, zwykle podczas biosyntezy białek.

Funkcja rybosomów: składanie łańcucha polipeptydowego (synteza białek).

Wolne rybosomy, polirybosomy, ich powiązanie z innymi elementami strukturalnymi komórki.

Istnieją pojedyncze rybosomy i złożone rybosomy (polisomy). Rybosomy mogą być swobodnie umiejscowione w hialoplazmie i być powiązane z błonami retikulum endoplazmatycznego. Wolne rybosomy tworzą białka głównie na własne potrzeby komórki, związane rybosomy zapewniają syntezę białek „na eksport”.

Koniec pracy -

Ten temat należy do działu:

Histologia

Histologia z greckiego logo tkanki histos to badanie struktury, rozwoju i aktywności życiowej tkanek organizmów żywych. Powstawanie histologii jest ściśle związane z rozwojem technologii mikroskopowej i.. W historii badań tkanek i W mikroskopijnej budowie narządów wyróżnia się dwa okresy: przedkroskopowy i..

Jeśli potrzebujesz dodatkowych materiałów na ten temat lub nie znalazłeś tego czego szukałeś, polecamy skorzystać z wyszukiwarki w naszej bazie dzieł:

Co zrobimy z otrzymanym materiałem:

Jeśli ten materiał był dla Ciebie przydatny, możesz zapisać go na swojej stronie w sieciach społecznościowych:

Wszystkie tematy w tym dziale:

Poziomy organizacji materii żywej w całym organizmie. Ich cechy morfofunkcjonalne i korelacyjne powiązania
1. Molekularny. Każdy żywy system objawia się na poziomie interakcji makrocząsteczek biologicznych: kwasów nukleinowych, polisacharydów i innych ważnych substancji organicznych. 2. Klatka

Metody badawcze
We współczesnej histologii, cytologii i embriologii stosuje się różne metody badawcze w celu kompleksowego badania procesów rozwoju, struktury i funkcji komórek, tkanek i narządów.

Organelle cytoplazmy komórkowej. Definicja, ich funkcje. Organelle błonowe i niebłonowe. Wewnętrzny aparat siatkowy, budowa i funkcja
Organelle Organelle to trwałe elementy strukturalne cytoplazmy komórki, które mają określoną strukturę i pełnią określone funkcje. Klasyfikacja organelli: 1) ogólna

Inkluzje (wszystko o nich, cechy)
Inkluzje to niestabilne składniki strukturalne cytoplazmy. Klasyfikacja inkluzji: troficzna: lecytyna w jajach; glikogen; lipidy, są prawie

Jądro (wszystko na ten temat)
Jądro jest składnikiem komórki zawierającym materiał genetyczny. Funkcje jądra: przechowywanie, wdrażanie, przekazywanie informacji genetycznej Jądro składa się z: Karyolemmy - błony jądrowej

Metody rozmnażania komórek. Mitoza, jej znaczenie jest biologiczne. Endoreprodukcja
Istnieją dwie główne metody rozmnażania komórek: mitoza (kariokeneza) - pośredni podział komórek, który jest nieodłączny głównie w komórkach somatycznych; Biologiczne znaczenie mitozy pochodzi z jednej komórki diploidalnej

Cykl życiowy komórki, jego etapy
Założenia teorii komórek Schleidena-Schwanna Wszystkie zwierzęta i rośliny zbudowane są z komórek. Rośliny i zwierzęta rosną i rozwijają się poprzez powstawanie nowych komórek

1. Tkanka to historycznie (filogenetycznie) ustalony układ komórek i struktur niekomórkowych, który ma wspólną strukturę, a czasem pochodzenie i specjalizuje się w wykonywaniu określonych funkcji.

Nabłonek pokrywający
Nabłonek powłokowy Zgodnie z klasyfikacją morfologiczną wyróżnia się kilka głównych typów nabłonka powłokowego, zarówno wielowarstwowego, jak i jednowarstwowego. Ponadto dla wielowarstwowych np

Czerwone krwinki
Czerwone krwinki u ludzi i ssaków to komórki bezjądrowe, które utraciły jądro i większość organelli podczas filo- i ontogenezy. Czerwone krwinki są wysoce zróżnicowane

Krew jako tkanka, tworzące się z niej elementy Płytki krwi (płytki krwi), ich liczba, rozmiary, budowa, funkcje, oczekiwana długość życia
Krew to płynna tkanka łączna krążąca w układzie krążenia zwierzęcia. U wszystkich kręgowców krew ma kolor czerwony (od jasnego do ciemnoczerwonego), co zawdzięcza hemoglobinie, z

Mięsień jako narząd. Mikroskopijna budowa mięśni. Miona. Połączenie mięśni i ścięgien
Tkanki mięśniowe to tkanki różniące się budową i pochodzeniem, ale podobną zdolnością do ulegania wyraźnym skurczom. Zapewniają ruch w przestrzeni ciała jako całości, jego części

Mysz serca. tkanka mięśniowa prążkowana typu celomicznego) znajduje się w wyściółce mięśniowej serca (miokardium) i ujściach dużych naczyń z nią związanych. Jej komórki (miocyty serca

Móżdżek. Struktura i cechy funkcjonalne. Skład neuronalny kory móżdżku i gliocytów. Połączenia wewnętrzne
Móżdżek. Jest centralnym narządem równowagi i koordynacji ruchów. Jest połączony z pniem mózgu za pomocą doprowadzających i odprowadzających wiązek przewodzących, które razem tworzą trzy pary

Kapilary. Struktura. Specyfika narządowa naczyń włosowatych. Pojęcie bariery histohematycznej. Venule, ich znaczenie funkcjonalne i budowa
Mikrokrążenie to układ małych naczyń, obejmujący tętniczki, hemokapilary, żyłki i zespolenia tętniczo-żylne. Ten funkcjonalny kompleks naczyń krwionośnych, otoczony

Wiedeń. Cechy struktury żył różnych typów. Cechy narządów żył
Żyły - przeprowadzają odpływ krwi z narządów, uczestniczą w funkcjach metabolicznych i magazynujących. Istnieją żyły powierzchowne i głębokie. Żyły szeroko zespalają się, tworząc sploty w narządach.

Embriogeneza narządu wzroku
Gałka oczna powstaje z kilku źródeł. Siatkówka jest pochodną neuroektodermy i jest sparowanym występem ściany międzymózgowia w postaci jednowarstwowego pęcherzyka na łodydze.

System sensoryczny smaku. Organ smaku
Narząd smaku (organum gustus) - obwodowa część analizatora smaku reprezentowana jest przez komórki nabłonka receptorowego w kubkach smakowych (caliculi gustatoriae). Odbierają bodźce smakowe

Embriogeneza narządu słuchu
Ucho wewnętrzne. Pierwszą rozwijającą się strukturą ucha wewnętrznego jest labirynt błoniasty. Materiałem wyjściowym jest ektoderma, która leży na poziomie tylnego pęcherza szpikowego. Wpatrując się w tło

Układ hormonalny
Regulacja humoralna, hormony, klasyfikacja gruczołów dokrewnych Podczas badania tkanek nabłonkowych organizmu w klasyfikacji, obok nabłonka powłokowego, wyróżniono nabłonek gruczołowy, w

Podwzgórze
Podwzgórze jest najwyższym ośrodkiem nerwowym regulującym funkcje hormonalne. Ta część międzymózgowia jest także ośrodkiem współczulnych i przywspółczulnych podziałów autonomicznego układu nerwowego.

Hormony płciowe
Hormony płciowe to hormony produkowane przez gonady męskie i żeńskie oraz korę nadnerczy. Wszystkie hormony płciowe są sterydami w strukturze chemicznej. Do hormonów płciowych z

Rozwój tarczycy
Zaczątki tarczycy pojawiają się w 4. tygodniu embriogenezy w postaci wypukłości brzusznej ściany jelita gardłowego pomiędzy 1. i 2. parą worków skrzelowych. Ten występ zamienia się w nabłonek

Przytarczyce
Źródła rozwoju. Gruczoły przytarczyczne są pochodnymi 3. i 4. pary worków skrzelowych, których wyściółka nabłonkowa jest pochodzenia przedkordowego. W 5-6 tygodniu embriogenezy

Nadnercza
Nadnercza to gruczoły parzyste składające się z kory i rdzenia. Każda z tych części jest niezależnym gruczołem wydzielania wewnętrznego, który wytwarza własne hormony -

Szyszynka
Nasada (górny wyrostek mózgowy, szyszynka lub szyszynka) znajduje się pomiędzy przednimi guzkami kości czworobocznej. Jest to narząd neuroendokrynny, który reguluje rytmy fizjologiczne

A. Jama ustna
Błona śluzowa jamy ustnej składa się z wielowarstwowego nabłonka płaskiego typu skóry, rozwijającego się z płytki przedkorkowej i samej płytki tkanki łącznej. Stopień rozwoju

Główne gruczoły ślinowe
Oprócz wielu małych gruczołów ślinowych znajdujących się w błonie śluzowej policzków i gruczołów języka, w jamie ustnej znajdują się duże gruczoły ślinowe (przyuszne, podżuchwowe i podjęzykowe), które są

Przełyk
Źródłem rozwoju nabłonka przełyku jest materiał płytki przedkorkowej. Pozostałe tkanki ściany przełyku, z pewnymi wyjątkami, rozwijają się z mezenchymu. Najpierw pojawia się wyściółka przełyku

Żołądek
Środkowa, czyli żołądkowo-jelitowa część przewodu pokarmowego obejmuje żołądek, jelito cienkie i grube, wątrobę i pęcherzyk żółciowy oraz trzustkę. W tej części następuje trawienie pokarmu

Jelito cienkie
W jelicie cienkim znajdują się trzy przecinające się odcinki: dwunastnica, jelito czcze i jelito kręte. Następuje dalsze trawienie pokarmu wstępnie przetworzonego w jelicie cienkim.

Okrężnica
W jelicie grubym następuje intensywne wchłanianie wody, trawienie błonnika przy udziale flory bakteryjnej, produkcja witaminy K i kompleksu witamin z grupy B oraz uwalnianie szeregu substancji, m.in. soli

Gruczoły układu trawiennego. Trzustka
Trzustka składa się z części zewnątrzwydzielniczej i endokrynnej. Część zewnątrzwydzielnicza pełni funkcję zewnątrzwydzielniczą związaną z produkcją soku trzustkowego. Zawiera właściwości trawienne

Wątroba. Pęcherzyk żółciowy
Wątroba jest największym gruczołem człowieka – jej masa wynosi około 1,5 kg. Pełni wiele funkcji i jest ważnym narządem. Niezwykle ważny dla utrzymania witalności

Hematopoeza
Różnicowanie to trwała strukturalna i funkcjonalna transformacja komórek w różne wyspecjalizowane komórki. Różnicowanie komórek jest biochemicznie związane z syntezą określonych białek i qi

Czerwony szpik kostny
Czerwony szpik kostny Czerwony szpik kostny jest centralnym narządem krwiotwórczym. Zawiera główną część hematopoetycznych komórek macierzystych i następuje rozwój komórek szpikowych i limfatycznych.

Grasica. Rozwój grasicy. Struktura grasicy
Grasica jest centralnym narządem hematopoezy limfatycznej i obrony immunologicznej organizmu. W grasicy następuje niezależne od antygenu różnicowanie prekursorów limfocytów T w szpiku kostnym do komórek immunokompetentnych

Śledziona
STROMA gęsty zręb: torebka i przegrody (przegrody w śledzionie nazywane są beleczkami) utworzone są przez gęstą włóknistą tkankę łączną, w której znajduje się wiele włókien elastycznych

Węzły chłonne
Gęsty zrąb STROMA: torebka i przegrody utworzone przez miękki zrąb RVST: tkanka siatkowa; w korze - w grudkach limfatycznych znajduje się specjalny rodzaj komórek siatkowatych

typ - płaski lub oddechowy
Pokrywają większość (95-97%) powierzchni pęcherzyków płucnych, są składnikiem bariery powietrznej i odbywa się przez nie wymiana gazowa. Mają nieregularny kształt i przerzedzoną cytoplazmę (m

Układ środków powierzchniowo czynnych płuc
W prawym górnym rogu znajduje się kapilara zawierająca czerwone krwinki. Błona nosowa naczyń włosowatych połączyła się z błoną leżącego nad nią nabłonka płaskiego, tworząc się w zaznaczonych obszarach. Układ środka powierzchniowo czynnego

Gruczoły skórne
Gruczoły potowe biorą udział w termoregulacji, a także w wydalaniu produktów przemiany materii, soli, leków, metali ciężkich (zwiększone przy niewydolności nerek). Pot

Cechy dopływu krwi do nerek
Każda nerka ma dość unikalną sieć naczyniową. Tak zwana tętnica nerkowa (a. nerek) wchodzi do bramy nerki. Tętnica nerkowa rozgałęzia się na kilka tak zwanych tętnic segmentowych

Moczowody są sparowanym narządem układu moczowego człowieka
Charakterystyka Moczowody prawy i lewy Są to przewody o długości od 27 do 30 cm i średnicy od 5 do 7 mm Nie można wyczuć palpacyjnie przez brzuch Ściana zewnętrzna

Jajników
Anatomicznie jajnik ma postać jajowatego korpusu o długości 2,5–5,5 cm i szerokości 1,5–3,0 cm. Masa obu jajników u noworodków wynosi średnio 0,33 g, u dorosłych – 10,7 g. Funkcjonować:

Jajnik dorosłej kobiety
Na powierzchni narząd otoczony jest osłonką albuginea (tunica albuginea), utworzoną przez gęstą włóknistą tkankę łączną pokrytą międzybłonkiem otrzewnej. Wolna powierzchnia międzybłonka jest wyposażona

Faza menstruacyjna
W tej fazie dochodzi do odrzucenia (złuszczenia) warstwy funkcjonalnej endometrium macicy, czemu towarzyszy krwawienie. Pod koniec miesiączki endometrium jest reprezentowane przez

Które składają się z RNA i białek. Odpowiadają za biosyntezę białek. W zależności od poziomu białka w danej komórce liczba rybosomów może sięgać milionów.

Charakterystyczne cechy

Rybosomy zwykle składają się z dwóch podjednostek: dużej podjednostki i małej podjednostki. Podjednostki rybosomów są syntetyzowane w jąderku i przechodzą przez błonę jądrową przez pory jądrowe. Te dwie podjednostki łączą się, gdy rybosom przyłącza się do informacyjnego RNA (mRNA) podczas syntezy białka. Rybosomy wraz z inną cząsteczką RNA przenoszą RNA (tRNA) i pomagają przekształcać mRNA kodujące białka w białka. Rybosomy łączą ze sobą aminokwasy, tworząc łańcuchy polipeptydowe, które są dalej modyfikowane, zanim staną się funkcjonalnymi białkami.

Lokalizacja w klatce

Rybosomy typowo występują w dwóch miejscach: zawieszone w cytozolu (wolne rybosomy) i związane z retikulum endoplazmatycznym (związane rybosomy). W obu przypadkach rybosomy zazwyczaj tworzą agregaty zwane polisomami lub polirybosomami podczas syntezy białek. Polirybosomy to skupiska rybosomów, które przyłączają się do cząsteczki mRNA podczas biosyntezy białek.

Pozwala to na syntezę kilku kopii białka z jednej cząsteczki mRNA na raz. Wolne rybosomy zazwyczaj wytwarzają białka, które działają w cytozolu (płynnym składniku cytoplazmy), podczas gdy związane rybosomy zazwyczaj syntetyzują białka, które są eksportowane z komórki lub włączane do komórki.

Co ciekawe, rybosomy wolne i rybosomy związane są wymienne, a komórka może zmieniać ich liczbę w zależności od potrzeb metabolicznych.

Organelle, podobnie jak te w organizmach eukariotycznych, mają własne rybosomy, które są bardziej podobne do rybosomów występujących w bakteriach. Podjednostki zawierające rybosomy w mitochondriach i chloroplastach są mniejsze (30S - 50S) niż podjednostki występujące w pozostałej części komórki (40S - 60S).

Rybosomy i białka

Synteza białek zachodzi pod wpływem procesów transkrypcji i translacji. Podczas transkrypcji kod genetyczny zawarty w DNA ulega transkrypcji na wersję kodu RNA, znaną jako informacyjny RNA (mRNA). W wyniku translacji powstaje rosnący łańcuch aminokwasów, zwany także łańcuchem polipeptydowym. Rybosomy pomagają przekształcać mRNA i łączyć ze sobą aminokwasy, tworząc łańcuch polipeptydowy, który ostatecznie staje się w pełni funkcjonującym białkiem. Białka są bardzo ważnymi polimerami biologicznymi w naszych komórkach, ponieważ biorą udział w niemal każdej funkcji.

Wszystkie żywe organizmy charakteryzują sięściśle uporządkowana struktura. Ten porządekokreślana na podstawie zapisanej informacji genetycznejw każdym organizmie w formie specyficznej i ścisłejspecyficzna sekwencja nukleotydów DNA.U prokariotów informacja dziedziczna jestw substancji jądrowej (chromosom bakteryjny) i w eucaryotov – w rdzeniu. Jest to rdzeń, ze względu na obecność w nimDNA jest centrum informacyjnym eukariontówkomórka tikowa, miejsce przechowywania i odtwarzania informacji dziedzicznej, które determinuje wszystkocharakterystyki danej komórki i organizmu jako całości oraz służy jako centrum kontroli metabolizmu w komórce.

Jądro jest najważniejszą organellą komórki. Większość komórek ma jedno jądro. Często klatka zawieradwa lub trzy (na przykład w komórkach wątroby) lub więcej jąder.Kształt jądra jest kulisty, soczewkowaty, wer.cieniowate lub wieloklapowe.

Jądro jest oddzielone od cytoplazmy otoczką jądrową składającą się z dwóch błon. Przestrzeń między błonami nazywa się okołojądrową. Błona zewnętrzna przechodzi bezpośrednio do retikulum endoplazmatycznego. Giełda substancje pomiędzy jądrem a cytoplazmą są transportowane na dwa główne sposoby. Po pierwsze, przez otoczkę jądrową przenikają liczne pory, przez które następuje wymiana cząsteczek pomiędzy jądrem a cytoplazmą. Po drugie, substancje z jądra do cytoplazmy i z powrotem mogą przedostać się przez uwolnienie wypukłości i wyrostków błony jądrowej.

Wewnętrzna zawartość jądra jest podzielona na karioplazmę (sok jądrowy), chromatynę i jąderko.

Karioplazmajest reprezentowany przez żelową matrycę (RNA, białka, wolne nukleotydy i inne substancje), w której znajduje się chromatyna i jedno lub więcej jąderek.

Chromatynareprezentuje cząsteczki DNA związane z białkami. Może występować w postaci cienkich nitek, nie do odróżnienia w mikroskopie świetlnym (euchromatyna) lub w postaci grudek, leżących głównie wzdłuż obwodu jądra (heterochromatyna). Przyczyną jest różny stopień kondensacji (spiralizacji) chromatynyodmienną aktywność genetyczną tych, które się w nim znajdują odcinki DNA.

Jądro- gęsty okrągły korpus, nie ograniczony membraną. Liczba jąder w jądrze waha się od jednego do pięciu, siedmiu lub więcej. Jąderko nie jest widocznez niezależną strukturą rdzenia. Powstajewokół regionu chromosomu, w którym jest zakodowanyinformacje o strukturze rRNA. Ten obszar jest kiepskinazywa się soma organizator jąderkowy Na nimNastępuje synteza rRNA. Oprócz rRNA w jąderkupowstają podjednostki rybosomów (rRNA łączy sięz cząsteczkami białka).Zatem jąderko jest nagromadzeniem rRNA i podjednostek rybosomalnych na różnych etapach tworzenia, które opiera się na odcinku chromosomu - organizatorze jąderkowym.Główne funkcje jądra to:

1) przechowywanie informacji genetycznej i jej przekazywaniekomórki potomne w procesie podziału;

2) kontrola metabolizmu komórkowego poprzez określenie, które białka powinny być syntetyzowane, w jakim czasie i w jakich ilościach. Odbywa się to poprzez syntezę mRNA i wdrożenie informacji genetycznej podczas translacji.

Nazywa się wszystkie komórki posiadające jądroeukariontylogiczny,i organizmy z takimi komórkami -eukarionty.Należą do nich rośliny, zwierzęta, protisty i grzyby.

Rybosomy (ryc. 1) występują zarówno w komórkach eukariontów, jak i prokariotów, gdyż pełnią ważną funkcję w biosynteza białek. Każda komórka zawiera dziesiątki, setki tysięcy (aż do kilku milionów) tych małych okrągłych organelli. Jest to okrągła cząsteczka rybonukleoproteiny. Jego średnica wynosi 20-30 nm. Rybosom składa się z dużych i małych podjednostek, które łączą się w obecności nici m-RNA (RNA informacyjnego lub informacyjnego). Nazywa się kompleksem grupy rybosomów połączonych jedną cząsteczką m-RNA niczym sznur paciorków polisom. Struktury te są albo swobodnie zlokalizowane w cytoplazmie, albo przyczepione do błon ziarnistego EPS (w obu przypadkach aktywnie zachodzi na nich synteza białek).

Ryc.1. Schemat budowy rybosomu znajdującego się na błonie retikulum endoplazmatycznego: 1 - mała podjednostka; 2mRNA; 3 - aminoacylo-tRNA; 4 - aminokwas; 5 - duża podjednostka; 6 - - błona siateczki śródplazmatycznej; 7 - zsyntetyzowany łańcuch polipeptydowy

Polisomy ziarnistego EPS tworzą białka, które są wydalane z komórki i wykorzystywane na potrzeby całego organizmu (np. enzymy trawienne, białka mleka matki). Ponadto rybosomy występują na wewnętrznej powierzchni błon mitochondrialnych, gdzie również biorą czynny udział w syntezie cząsteczek białek.

Rybosomy, cząstki wewnątrzkomórkowe przeprowadzające biosyntezę białek

W procesie funkcjonowania (tj. syntezy białek)
Rybosomy pełnią kilka funkcji:

1) specyficzne wiązanie i zatrzymywanie składników układu syntezy białek [informacja lub matryca, RNA (mRNA): aminoacylo-tRNA; peptydylo-tRNA; trifosforan guanozyny (GTP); czynniki translacyjne białek EF - T i EF - G]:

2) funkcje katalityczne (tworzenie wiązań peptydowych, hydroliza GTP): 3) funkcje mechanicznego ruchu substratów (mRNA, tRNA) czyli translokacji. Funkcje wiązania (zatrzymywania) składników i katalizy są rozdzielone pomiędzy dwie podjednostki rybosomu. Mała podjednostka rybosomu zawiera miejsca wiązania mRNA i aminoacylo-tRNA i najwyraźniej nie pełni funkcji katalitycznych. Duża subcząstka zawiera miejsce katalityczne do syntezy wiązania peptydowego, a także centrum biorące udział w hydrolizie GTP: dodatkowo podczas biosyntezy białek utrzymuje rosnący łańcuch białkowy w postaci peptydylo-tRNA.

Każda z podjednostek może wykazywać funkcje z nią związane oddzielnie, bez połączenia z inną podcząstką. Jednakże żadna z podcząstek indywidualnie nie pełni funkcji translokacji, która jest realizowana jedynie przez cały rybosom

ZOBACZ WIĘCEJ:

Rybosom jest podstawową maszyną komórkową służącą do syntezy dowolnych białek komórkowych. Wszystkie są zbudowane w komórce w ten sam sposób, mają ten sam skład molekularny, spełniają tę samą funkcję - syntezę białek - dlatego można je również uznać za organelle komórkowe. W przeciwieństwie do innych organelli cytoplazmy (plastydów, mitochondriów, centrum komórkowego, błonowego układu wakuolowego itp.), Są one reprezentowane w komórce w ogromnej liczbie: 1 x 107 z nich powstaje na cykl komórkowy. Dlatego większość komórkowego RNA to rybosomalny RNA. Rybosomalny RNA jest stosunkowo stabilny, a rybosomy mogą istnieć w komórkach hodowli tkankowej przez kilka cykli komórkowych. W komórkach wątroby okres półtrwania rybosomów wynosi 50-120 godzin.

Rybosomy to złożone cząsteczki rybonukleoprotein, które zawierają wiele cząsteczek pojedynczych (niepowtarzających się) białek i kilka cząsteczek RNA.Rybosomy prokariotów i eukariontów różnią się wielkością i cechami molekularnymi, chociaż mają wspólne zasady organizacji i funkcjonowania. Do chwili obecnej strukturę rybosomów udało się całkowicie rozszyfrować za pomocą analizy dyfrakcji promieni rentgenowskich o wysokiej rozdzielczości.

Kompletny, działający rybosom składa się z dwóch nierównych podjednostek, które łatwo ulegają odwracalnej dysocjacji na dużą i małą podjednostkę. Rozmiar całego rybosomu prokariotycznego wynosi 20 x 17 x 17 nm, eukariotycznego - 25 x 20 x 20. Kompletny rybosom prokariotyczny ma współczynnik sedymentacji 70S i dysocjuje na dwie podjednostki: 50S i 30S. Kompletny rybosom eukariotyczny, rybosom 80S, dysocjuje na podjednostki 60S i 40S. Kształt i szczegółowy zarys rybosomów różnych organizmów i komórek, zarówno prokariotycznych, jak i eukariotycznych, są uderzająco podobne, choć różnią się wieloma szczegółami. Mała podjednostka rybosomu ma kształt pręcika z kilkoma małymi występami (patrz ryc. 81), jej długość wynosi około 23 nm, a szerokość 12 nm. Duża podjednostka wygląda jak półkula z trzema wystającymi występami. Po połączeniu w kompletny rybosom 70S mała subcząstka spoczywa jednym końcem na jednym z występów cząstki 50S, a drugim w jej rowku. Małe podjednostki zawierają jedną cząsteczkę RNA, a duże podjednostki zawierają kilka: u prokariotów - dwie, a u eukariontów - 3 cząsteczki. Charakterystykę składu molekularnego rybosomów podano w tabeli 9.

Tabela 9. Charakterystyka molekularna rybosomów

Zatem rybosom eukariotyczny zawiera cztery cząsteczki RNA o różnej długości: 28S RNA zawiera 5000 nukleotydów, 18SRNA – 2000, 5.8S RNA – 160, 5SRNA – 120. Rybosomalne RNA mają złożoną strukturę drugo- i trzeciorzędową, tworząc złożone pętle i spinki do włosów na komplementarnych obszarach, co prowadzi do samoupakowania, samoorganizacji tych cząsteczek w ciało o złożonym kształcie. Na przykład sama cząsteczka 18S RNA w fizjologicznych warunkach jonowych tworzy cząsteczkę w kształcie pręcika, która determinuje kształt małej podjednostki rybosomu.

Pod wpływem niskich sił jonowych, szczególnie po usunięciu jonów magnezu, gęste podjednostki rybosomów mogą rozwinąć się w luźne nici rybonukleoproteinowe, w których można zaobserwować skupienia poszczególnych białek, ale nie ma tam regularnych struktur, takich jak nukleosomy, ponieważ nie ma grup podobnych białek: w rybosomie wszystkie 80 białek jest różnych.

Do powstania rybosomów konieczna jest obecność czterech typów rybosomalnego RNA w proporcjach równomolowych oraz obecność wszystkich białek rybosomalnych. Montaż rybosomów może nastąpić samoistnie in vitro, jeśli białka są kolejno dodawane do RNA w określonej kolejności.

Dlatego biosynteza rybosomów wymaga syntezy wielu specjalnych białek rybosomalnych i 4 typów rybosomalnego RNA. Gdzie syntetyzowany jest ten RNA, ile genów, gdzie te geny są zlokalizowane, jak są zorganizowane w DNA chromosomów – wszystkie te pytania zostały pomyślnie rozwiązane w ostatnich dziesięcioleciach poprzez badanie struktury i funkcji jąderek.

Przeczytaj także:

Rybosomy są najważniejszymi organellami komórki, ponieważ zachodzi na nich proces translacji - synteza polipeptydu na informacyjnym RNA (mRNA). Innymi słowy, rybosomy służą jako miejsce syntezy białek.

Struktura rybosomów

Rybosomy są organellami niebłonowymi. Są bardzo małe (około 20 nm), ale liczne (tysiące, a nawet miliony na komórkę), składać się z dwóchCzęści -podjednostki. Podcząstki obejmują rybosomalny RNA (rRNA) i białka rybosomalne, czyli rybosomy w składzie chemicznym są rybonukleoproteinyDJestem. Zawierają jednak również niewielkie ilości związków o niskiej masie cząsteczkowej. Ze względu na dużą liczbę rybosomów rRNA stanowi ponad połowę całkowitego RNA komórki.

Jedna z podjednostek nazywana jest „małą”, druga – „dużą”.

W rybosomie złożonym z podjednostek wyróżnia się dwie (według niektórych źródeł) lub trzy (według innych) sekcje, które nazywane są miejscami. Jedna z sekcji oznaczona jest jako A (aminoacyl) i nazywa się aminoacyl, druga - P (peptydyl) - peptydyl. Miejsca te są głównymi ośrodkami katalitycznymi reakcji zachodzących na rybosomach. Trzecia sekcja oznaczona jest jako E (wyjście), przez którą transferujący RNA (tRNA), uwolniony z syntetyzowanego polipeptydu, opuszcza rybosom.

Oprócz wymienionych miejsc na rybosomach istnieją inne miejsca wykorzystywane do wiązania różnych enzymów.

Kiedy podjednostki ulegają dysocjacji (oddzieleniu), specyficzność miejsca zostaje utracona, tj. są one określane przez kombinację odpowiednich regionów obu podjednostek.

Różnice między rybosomami prokariotów i eukariontów

Stosunek masy białek i RNA w rybosomie jest w przybliżeniu równy. Jednak prokarioty mają mniej białek (około 40%).

Rozmiary zarówno samych rybosomów, jak i podjednostek wyrażają się szybkością ich sedymentacji (sedymentacji) podczas wirowania. W tym przypadku S oznacza stałą Svedberga – jednostkę charakteryzującą szybkość sedymentacji w wirówce (im większe S, tym szybciej cząstka osiada, a przez to cięższa). U prokariotów rybosomy mają rozmiar 70 S, podczas gdy u eukariontów mają rozmiar 80 S (tj. Są cięższe i większe). W tym przypadku podjednostki rybosomów prokariotycznych mają wartości 30S i 50S, a eukariotycznych - 40S i 60S. Wielkości rybosomów w mitochondriach i chloroplastach eukariontów są podobne do prokariotów (choć mają pewną zmienność wielkości), co może wskazywać na ich pochodzenie od starożytnych organizmów prokariotycznych.

U prokariotów duża podjednostka rybosomu zawiera dwie cząsteczki rRNA i ponad 30 cząsteczek białka, a mała podjednostka rybosomu zawiera jedną cząsteczkę rRNA i około 20 białek. Eukarionty mają więcej cząsteczek białka w swoich podjednostkach, a także mają trzy cząsteczki rRNA w swojej dużej podjednostce. Białka i cząsteczki rRNA tworzące rybosom mają zdolność do samoorganizacji i ostatecznie tworzą złożoną trójwymiarową strukturę. Struktura rRNA jest wspierana przez jony magnezu.

Synteza rRNA

U eukariontów rybosomy zawierają 4 rodzaje rRNA. W tym przypadku z jednego transkryptu prekursorowego - 45S rRNA powstają trzy. Jest syntetyzowany w jąderku (w tworzących go pętlach chromosomowych) przy użyciu polimerazy RNA-1. Geny rRNA mają wiele kopii (dziesiątki lub setki) i zwykle znajdują się na końcach różnych par chromosomów. Po syntezie 45S rRNA jest cięty na 18S, 5.8S i 28S rRNA, z których każdy podlega różnym modyfikacjom.

Czwarty typ rRNA jest syntetyzowany poza jąderkiem przy użyciu enzymu polimerazy RNA-3. Jest to RNA 5S, które po syntezie nie wymaga obróbki.

Trzeciorzędowa struktura rRNA w rybosomach jest bardzo złożona i zwarta.

Różnice między prokariotami i eukariontami

Służy jako rusztowanie, w którym mieszczą się białka rybosomalne, które pełnią funkcje pomocnicze w celu utrzymania struktury i funkcjonalności.

Funkcja rybosomu

Funkcjonalnie rybosomy są miejscem wiązania cząsteczek biorących udział w syntezie (mRNA, tRNA, różne czynniki). To właśnie w rybosomie cząsteczki mogą zajmować pozycję względem siebie, która umożliwia szybkie zajście reakcji chemicznej.

W komórkach eukariotycznych rybosomy mogą być wolne w cytoplazmie lub przyczepione za pomocą specjalnych białek do EPS (retikulum endoplazmatycznego, znanego również jako ER – retikulum endoplazmatyczne).

Podczas translacji rybosom porusza się wzdłuż mRNA. Często kilka (lub wiele) rybosomów porusza się wzdłuż jednej nici mRNA, tworząc tzw polisom(polirybosom).

Centra funkcjonalne rybosomu (miejsce A, miejsce P, miejsce PTF, miejsce M, miejsce E)

Poprzedni12345678910111213141516Następny

Rodzaje rybosomów. Budowa rybosomu, podjednostki małe i duże. Skład podjednostek to rybosomalny RNA, białka rybosomalne.

Kompletne cząstki rybosomów i ich podjednostki oznacza się na podstawie współczynnika sedymentacji wyrażonego w jednostkach Svedberga.

Wszystkie prokarioty tak mają Rybosomy 70S. Stosunek białka do RNA wynosi 2:1. Składa się z dwóch podjednostek: 50S i 30S. Każdy zawiera rRNA i pewną liczbę małych białek. U E. coli mała podjednostka składa się z 1 rRNA (16S) i 21 białek rybosomalnych (S1, S2, S3 itd.). Duża podjednostka zawiera 2 rRNA (23S, 5S) i 31 białek (L1, L2, L3 itd.). Cały rybosom ma asymetryczną strukturę. Na mniejszym znajdują się 4 sekcje: głowa, szyja, tułów i podstawa/platforma. W dużym wyraźnie widać centralny występ/proturbanium, który zawiera 5S rRNA, główną masę, która zawiera 5S rRNA. jest białko L7, a rowek znajduje się pomiędzy nimi, u kota. istnieje miejsce transferazy peptydylowej. Pomiędzy dużą i małą podjednostką tworzy się wnęka, w której otwiera się większość miejsc aktywnych rybosomu.

Eukarionty tak mają Rybosomy 80S. Mają więcej rRNA i białek. Ich stosunek wynosi 1:1. Składają się z małej (40S) i dużej (60S) podjednostki. Mały zawiera 18SpRNA i 33 białka rybosomalne. Duży - 3 łańcuchy rRNA (5S, 5.8S, 28S) i 45-50 białek.

Rybosomy organelle różnią się od cytompazmatycznych.

2.2. Rybosomy prokariotów i eukariontów

Funkcjonalne centra rybosomu (miejsce A, miejsce P, miejsce PTF, miejsce M, miejsce E).

Rybosom jest strukturą współpracującą, która zależy od interakcji jego miejsc aktywnych. Miejsce A bierze udział w wiązaniu następnego aminoacylo-tRNA; zawiera kodon mRNA, który dyktuje rybosomowi typ przychodzącego aminoacylo-tRNA/następnego aminokwasu rosnącego polipeptydu. Miejsce P – miejsce wiązania peptydylo-tRNA – rosnący pettide, nr kat. połączony na swoim C-końcu z tRNA, nr kat. wprowadził ostatnią resztę aminokwasową do rybosomu. Miejsce E to miejsce, w którym tRNA opuszcza rybosom. Deacylowany tRNA jest zatrzymywany w miejscu E przez krótki czas. Ueukaryota nie mają tego miejsca; przechodzą bezpośrednio z miejsca P do cytoplazmy. Miejsce katalityczne transferazy peptydylowej znajduje się na granicy miejsc A i P i katalizuje tworzenie wiązania peptydowego. Centrum GTPazy – miejsce lądowania GTP, sprzyja inicjacji hydrolizy ATP

biosynteza rybosomów, etapy przetwarzania rRNA. Modyfikacje chemiczne rRNA. Cechy budowy i dojrzewania rybosomu eukariotycznego.

Przetwarzanie rRNA: cięcie pierwotnego transkryptu, metylacja, splicing. U eukariontów wszystkie rRNA są syntetyzowane jako część pojedynczego transkryptu. Jest cięty na dojrzałe rRNA przez egzo i endonukleazy. Prekursor zawiera 18, 5,8, 28S rRNA i nazywany jest 45S RNA. Przetwarzanie rRNA wymaga udziału snRNA. W niektórych organizmach prekursor 28S RNA zawiera wstawki/intrans, nr kat. są usuwane w wyniku obróbki, a fragmenty RNA są zszywane w wyniku splicingu.

Prekursor uprokariotycznego rRNA zawiera 16, 23, 5SrRNA + kilka prekursorów tRNA. Końce 3 i 5' są bliżej siebie dzięki komplementarnym sąsiednim parom zasad. Struktura ta jest cięta przez RNazę III. Pozostałe rybonukleotydy są odcinane przez egzonukleazy/przycinanie.

Poprzedni12345678910111213141516Następny

Komórki bakterii, sinic i promieniowców zawierają rybosomy o współczynniku sedymentacji 70S. Współczynnik ten jest miarą względnej gęstości wyporu cząstek, gdy są one odwirowywane w gradiencie gęstości chlorku cezu lub sacharozy. Jednostka gęstości wyporu S (svedberg) została nazwana na cześć wynalazcy ultrawirówki, szwedzkiego naukowca T. Svedberga. Współczynnik sedymentacji zależy zarówno od masy, jak i kształtu cząstki. Masa cząsteczkowa rybosomów prokariotycznych wynosi 2,5 mD, mają okrągły kształt i średnią średnicę 25 nm. Całkowita liczba rybosomów w komórce bakteryjnej sięga 30% jej suchej masy. Względna ilość białka w nich jest dwa razy mniejsza niż w RNA.

Rybosomy typu prokariotycznego o współczynniku sedymentacji 70S występują także w chloroplastach roślin wyższych. Jednakże rybosomy mitochondrialne, choć podobne do rybosomów bakteryjnych, charakteryzują się większą specyficznością gatunkową. W szczególności rybosomy mitochondrialne drożdży są nieco większe niż typowe rybosomy prokariotyczne (75S), podczas gdy rybosomy mitochondrialne ssaków, przeciwnie, są znacznie mniejsze niż rybosomy bakteryjne (55S).

Komórki zwierząt, roślin, grzybów i pierwotniaków zawierają rybosomy o współczynniku sedymentacji 80S. Ich masa cząsteczkowa wynosi 4 mD, a średnia średnica wynosi 30 nm. Względna ilość zawartego w nich białka jest w przybliżeniu równa ilości RNA. Eukariotyczny typ rybosomów nie różni się gatunkowo.

Morfologia rybosomów

Przy małym powiększeniu mikroskopu elektronowego (do 20 000x) rybosomy wyglądają jak okrągłe cząstki o dużej gęstości elektronowej i średnicy 25–30 nm. Przy dużym powiększeniu (powyżej 100 000x) widać, że są one podzielone rowkiem na dwie nierówne części, reprezentujące małe i duże podjednostki o stosunku masowym 1:2.

W warunkach fizjologicznych rybosomy odwracalnie dysocjują na podjednostki. W tym przypadku rybosomy prokariotyczne dysocjują według następującego schematu:

lata 70<=>30 s + 50 s,

natomiast rybosomy eukariotyczne dysocjują według schematu:

lata 80<=>40S + 60S

Niedobór współczynnika sedymentacji wynika z faktu, że gęstość wyporu rybosomów zależy nie tylko od masy podjednostek, ale także od ich kształtu.

Mała podjednostka Prokariotyczny rybosom 30S ma kształt podłużny, jego długość wynosi 23 nm, a szerokość 12 nm. Dzieli się na płaty zwane „głową”, „ciałem” i „występem bocznym”. Najbardziej wyraźny jest poprzeczny rowek oddzielający głowę od tułowia. Mała podjednostka eukariotycznego rybosomu 40S jest podobna do małej podjednostki prokariotycznej 30S, ale ma dwie dodatkowe cechy - występ głowy po stronie przeciwnej do bocznego występu korpusu, a także rozwidlenie dalszego końca ciało.

Duża podjednostka Prokariotyczny rybosom 50S o średnicy 25 nm jest zewnętrznie identyczny z dużą podjednostką eukariotycznego rybosomu 60S. Duża podjednostka ma trzy występy: środkowy występ, czyli „głowę”, boczny płat lub „uchwyt” oraz wyrostek w kształcie pręta, czyli „dziobek”. Generalnie kształt dużej podjednostki przypomina czajniczek.

Łączenie podjednostek w kompletny rybosom zachodzi w sposób ściśle regularny. W tym przypadku główki i boczne występy małej i dużej podjednostki są zorientowane w jednym kierunku i zachodzą na siebie. Spłaszczone powierzchnie podjednostek uzupełniają się także w przestrzeni.

Skład chemiczny rybosomów

Rybosom składa się z RNA i białek, a główne właściwości strukturalne i funkcjonalne tej organelli są określone przez rybosomalny RNA.

Rybosomy prokariotyczne zawierają trzy, a rybosomy eukariotyczne zawierają cztery cząsteczki rybosomalnego RNA.

Rybosomalny RNA

Mała podjednostka RNA o współczynnikach sedymentacji 16S i 18S ma od 1500 do 1800 reszt nukleotydowych. Ma znaczną komplementarność wewnętrzną, dzięki czemu powstaje około trzech tuzinów krótkich odcinków podwójnej helisy - „szpilek do włosów”, które określają kształt małej subcząstki.

Długa cząsteczka RNA dużej podjednostki o współczynniku sedymentacji 18S lub 26S zawiera od 3000 do 4800 reszt nukleotydowych. W wyniku wewnętrznej komplementarności powstaje w nim ponad 100 podwójnych helis, które determinują kształt podjednostki.

Oprócz długiego RNA, duża podjednostka rybosomów prokariotycznych i eukariotycznych zawiera także krótki RNA 5S, składający się ze 120 reszt nukleotydowych, który dzięki wewnętrznej komplementarności tworzy strukturę w kształcie litery T z 5 obszarami helikalnymi.

Duża podjednostka rybosomów eukariotycznych zawiera dodatkowy RNA 5.8S.

Rybosomy prokariotów i eukariontów

Składa się ze 160 reszt nukleotydowych i jest komplementarnie powiązany z 26S RNA. Należy zauważyć, że RNA 5.8S dużej podjednostki rybosomów eukariotycznych jest homologiczny z końcem 5' bakteryjnego RNA 23S.

Zatem główną funkcją rybosomalnego RNA jest tworzenie szkieletu molekularnego małych i dużych podjednostek rybosomu.

Rybosomy zawierają 50-70 różnych białek, większość z nich reprezentowana jest tylko przez jedną cząsteczkę. Masa cząsteczkowa białek rybosomalnych waha się w granicach 10-30 kDa, chociaż poszczególne polipeptydy osiągają masę 70 kDa. Wśród białek rybosomalnych dominują polipeptydy zasadowe, ale występują także białka obojętne i kwasowe. Mała podjednostka rybosomu prokariotycznego zawiera 20 białek, a duża podjednostka zawiera 30 białek. Rybosomy eukariotyczne mają znacznie więcej białek: mała podjednostka zawiera 30 białek, a duża podjednostka zawiera 40.

Białka rybosomalne pełnią różne funkcje związane z rolą rybosomu jako organizatora biosyntezy białek:

tworzą sekcje małych i dużych podjednostek;
tworzą molekularne centra wiążące;
katalizować reakcje chemiczne;
uczestniczyć w regulacji biosyntezy białek;

Wiele białek rybosomalnych pełni jednocześnie kilka funkcji.

Układ syntezy białek

Informacja dziedziczna jest zakodowana w pierwotnej strukturze DNA, która w komórkach eukariotycznych jest skoncentrowana w jądrze komórkowym. Regiony DNA kodujące pierwotną strukturę polipeptydu – geny strukturalne – są szablonami do syntezy informacyjnego RNA (mRNA). Nazywa się proces wytwarzania funkcjonalnych kopii genów w postaci mRNA transkrypcja.

mRNA poddane edycji podczas splicingu przedostają się następnie do cytoplazmy, gdzie wiążą się z rybosomami. Wykorzystując informację zakodowaną w mRNA, rybosomy syntetyzują polipeptyd w procesie zwanym audycja. Syntezę polipeptydu z aminokwasów przeprowadza się zgodnie z kod genetyczny, który reprezentuje zasady dopasowywania aminokwasów do tripletów nukleotydów w mRNA ( kodony).

Oprócz mRNA i rybosomów do zajścia translacji potrzebnych jest wiele innych cząsteczek. Tworzą się rybosomy wraz z cząsteczkami biorącymi udział w translacji układ syntezy białek, które mogą funkcjonować poza komórką. Skład minimalnych i kompletnych bezkomórkowych systemów translacji na rybosomach prokariotycznych przedstawiono w poniższej tabeli.

Rybosomy eukariontów i prokariotów, podobieństwa i różnice

Rybosom (od „RNA” i soma - ciało) to komórkowa, niebłonowa organella, która przeprowadza translację (odczyt kodu mRNA i syntezę polipeptydów). Cząsteczka białka rodzi się w cytoplazmie komórki na wolnych rybosomach lub w zbiornikach układu transportowo-magazynowego. Specjalne białka opiekuńcze układają rosnący łańcuch w ażurową strukturę. Następnie, jeśli to konieczne, białko jest uzupełniane. Istnieją 2 główne typy rybosomów – prokariotyczne i eukariotyczne. Mitochondria i chloroplasty zawierają również rybosomy, które są podobne do rybosomów prokariotów. Rybosomy eukariotyczne zlokalizowane są na błonach retikulum endoplazmatycznego (ziarnisty ER) oraz w cytoplazmie. Rybosomy przyłączone do błon syntetyzują białko „na eksport”, a wolne rybosomy syntetyzują białko na potrzeby samej komórki.

Rybosomy prokariotów

U prokariotów materiał genetyczny nie jest izolowany od aparatu translacyjnego, a rybosomy prokariotyczne zajmują prawie cały przedział cytoplazmatyczny. Względna (w porównaniu do innych organelli) liczba rybosomów u prokariotów jest większa niż u eukariontów, co zapewnia większą aktywność ich metabolizmu, a także wyższe tempo ich wzrostu i rozmnażania. Rybosomy to wiele ogólnych mikroprzedziałów, które znajdują się w przedziale cytoplazmatycznym i działają jako uniwersalna organella syntetyzująca białka. Z wyjątkiem rzadkich przypadków, gdy polipeptydy są syntetyzowane na drodze innej niż rybosomalna, aminokwasy są łączone w łańcuch liniowy jedynie w wyniku aktywności enzymatycznej rybosomów.

Biosyntetyczny proces translacji jest wyjątkowy, ponieważ informacja o kolejności trójek nukleotydów (kod mRNA) przekładana jest na informację o kolejności aminokwasów (kod polipeptydowy). Pośrednikiem pomiędzy tymi kodami, czyli „adapterem” (ang. adapter – przetwornik systemu audio) jest tRNA. Dostarcza aminokwas do centrum transferazy peptydylowej i jednocześnie rozpoznaje jego kodon w cząsteczce mRNA.

Rodzaje rybosomów. Rybosom to wielocząsteczkowy kompleks składający się z rRNA i białek rybosomalnych w stosunku masowym 2:1. W stanie roboczym rybosom lub „monosom” to cząstka o średnicy 25 nm, która składa się z dwóch podjednostek - dużej podjednostki L (dużej) i małej podjednostki S (małej). Mają różny skład, inną morfologię i pełnią różne funkcje.

Na podstawie cech ilościowych wszystkie rybosomy dzielą się na dwa typy - prokariotyczny i eukariotyczny. Rybosom prokariotyczny ma współczynnik sedymentacji 70S (podjednostki 50S i 30S), a rybosom eukariotyczny ma współczynnik sedymentacji 80S (podjednostki 60S i 40S). Rybosom prokariotyczny zawiera trzy cząsteczki rRNA - 23S (~3000 nukleotydów), 16S (~1500 nukleotydów) i 5S (~120 nukleotydów), a także 53-65 białek o pojedynczej kopii. Rybosom eukariotyczny jest bardziej złożony niż rybosom prokariotyczny. Zawiera nie trzy, a cztery cząsteczki rRNA -28S (4000-6000 nukleotydów), 18S (1750-1850 nukleotydów), 5S (~120 nukleotydów) i 5.8S (~150 nukleotydów), a także bogatszy zestaw pojedynczych kopiuj białka ( 70-84).

Mechanizm tłumaczeniowy.

Chociaż współczesne koncepcje dotyczące architektury rybosomów i procesu translacji rozwinęły się na podstawie danych uzyskanych u bakterii, udowodniono, że praca rybosomu jest uniwersalna we wszystkich trzech globalnych domenach. Wyniki rentgenowskiej analizy strukturalnej o rozdzielczości 5,5 A oraz mikroskopii krioelektronowej dały rybosomowi E. coli obraz ciała geometrycznego o złożonej konfiguracji, składającej się ze wzajemnie powiązanych cząsteczek rRNA i białka. Wewnątrz niego, jak i na jego powierzchni, znajdują się kanały, rowki, wgłębienia, platformy, występy i mosty.

Aminoacylo-tRNA służy jako substrat do biosyntezy łańcucha polipeptydowego, a dla każdego aminokwasu istnieje własny tRNA i własna syntetaza aminoacylo-tRNA. Specyficzne tRNA (~75 nukleotydów) różnią się strukturą pierwszorzędową, ale wszystkie mają standardową strukturę trzeciorzędową w kształcie litery L. Na dystalnym końcu długiego „łokcia” znajduje się antykodon, komplementarny do tripletu mRNA, który koduje specyficzny aminokwas. Na dalszym końcu krótkiego „kolanka” wszystkich tRNA znajduje się sekwencja CCA na końcu 3′. Grupa α-karboksylowa określonego aminokwasu jest przyłączona do adenozyny (przy jej rodniku 2′- lub 3′-hydroksylowym). Podczas translacji antykodon długiego „kolanka” rozpoznaje kodon mRNA na podjednostce S, a krótki „kolanek” z aminokwasem oddziałuje na podjednostce L z centrum peptydylotransferazy, co katalizuje tworzenie wiązania peptydowego .

Przez długi czas uważano, że translację zapewniają białka rybosomalne, a rRNA służy jedynie jako szkielet do ich składania. Jednak obecnie udowodniono, że rRNA pełni rolę głównego katalizatora translacji, a białka pełnią funkcję strukturalną.

Istnieje podział pracy pomiędzy podjednostkami rybosomu. Mała podjednostka zawiera centrum dekodowania, które pośredniczy w interakcji między mRNA i tRNA. Duża podjednostka zawiera centrum transferazy peptydylowej. Organizacja centrum dekodującego obejmuje 16S rRNA i białka rybosomalne, podczas gdy centrum peptydylotransferazy utworzone jest wyłącznie przez 23S rRNA. Sekwencja Shine-Dalgarno (J. Shine, L. Dalgarno), poprzedzająca kodon start mRNA, łączy się w parę z sekwencją komplementarną na końcu 3' 16S rRNA. Koniec antykodonowy tRNA oddziałuje również z 16S rRNA, podczas gdy koniec akceptorowy tRNA oddziałuje z 23S rRNA.

Rybosom tworzy wiązania peptydowe krok po kroku w kierunku od N-końca do C-końca. Do inicjacji łańcucha polipeptydowego u bakterii wykorzystuje się specjalny aminokwas – formylometioninę, który dostarczany jest do rybosomu za pomocą specyficznego tRNA. Zachodzi spontaniczna reakcja transferazy peptydylowej: nukleofilowa grupa α-aminowa aminoacylo-tRNA atakuje elektrofilową grupę karbonylową (*) w wiązaniu estrowym pomiędzy peptydem (lub starterem formylo-metioninowym) a innym tRNA. Cząsteczki 16S rRNA i 23S rRNA tworzą trzy miejsca - P, A i E, z których każde jest reprezentowane przez podmiejsca w obu podjednostkach rybosomu. Miejsce P (z angielskiego peptydu) wiąże peptydylo-tRNA, miejsce A (z angielskiego aminokwasu) wiąże aminoacylo-tRNA, a miejsce E (z angielskiego wyjścia) wiąże deacylowany tRNA.

Cykl pracy rybosomu składa się z czterech etapów lub stanów.

1. W stanie początkowym P/P-A/A, peptydylo-tRNA znajduje się w miejscu P, aminoacylo-tRNA w miejscu A, a miejsce E jest wolne. Specyficzny aminoacylo-tRNA wiąże się z miejscem A przy użyciu współczynnika wydłużania EF-Tu. W tym celu wykorzystuje się energię hydrolizy GTP. Trójskładnikowy kompleks aminoacylo-tRNA/(EG-Ti) × GTP wiąże się ściśle z rybosomem tylko wtedy, gdy antykodon jest komplementarny do kodonu w podmiejscu dekodującym A.

2. W stanie „przed translokacją” P/P-A/A zachodzi reakcja transferazy peptydylowej. W tym przypadku aminokwas znajdujący się w miejscu A tworzy wiązanie z peptydem (lub formylometioniną, jeśli łańcuch jest inicjowany), który znajduje się w miejscu P. W obu przypadkach łańcuch dipeptydowy lub polipeptydowy wydłużony o jedną resztę aminokwasową jest przenoszony do miejsca A. Aby następna cząsteczka aminoacylo-tRNA dostała się do miejsca A, peptydylo-tRNA musi ją uwolnić i przenieść do miejsca P. Proces ten nazywany jest „translokacją”. Podczas translokacji oddziałujące ze sobą tRNA i mRNA przemieszczają się w obrębie rybosomu na odległość do 50A.

3. W stanie „translokacji hybrydowej” E/P-P/A, koniec tRNA związany z peptydem przemieszcza się na dużej podjednostce z podmiejsca A do podmiejsca P, a koniec akceptorowy CCA deacylowanego tRNA przemieszcza się z podstrona P do podstrony E. Ten etap translokacji przypomina „efekt domina” i jest zależny od rRNA. Jego mechanizm nie jest jeszcze poznany.

4. W stanie „homogenicznej translokacji” E/E-P/P, koniec antykodonowy tRNA związanego z peptydem przemieszcza się na małej podjednostce z podmiejsca A do jej podmiejsca P, a koniec antykodonowy deacylowanego tRNA przemieszcza się z podstrony P do podstrony E. W rezultacie mRNA przesuwa jeden kodon w małej podjednostce. Miejsce A może teraz przyjąć następną cząsteczkę aminoacylo-tRNA, a deacylowana cząsteczka tRNA może opuścić rybosom. Chociaż ten etap translokacji jest zależny od rRNA, jest przyspieszany przez współczynnik wydłużania EF-G, który wykorzystuje energię z hydrolizy GTP.

Działanie wielu antybiotyków (kanamycyna, neomycyna, oleandomycyna, streptomycyna, tetracyklina, chloramfenikol itp.) opiera się na ich wiązaniu z czynnikami wydłużającymi i miejscami, w których tworzy się rRNA.

Struktura rybosomów eukariotycznych

Rybosomy składają się z dwóch różnych podjednostek, z których każda składa się z rybosomalnego RNA i wielu białek. Rybosomy i ich subcząstki są zwykle klasyfikowane nie według masy, ale według współczynników sedymentacji. Więc. Współczynnik sedymentacji całego rybosomu eukariotycznego wynosi około 80 jednostek Svedberga (80S), a współczynnik sedymentacji jego podjednostek wynosi 40S i 60S.

Mniejsza podjednostka 40S składa się z jednej cząsteczki 18S rRNA i 30-40 cząsteczek białka. Duża podjednostka 60S zawiera trzy typy rRNA o współczynnikach sedymentacji 5S, 5,8S i 28S oraz 40-50 białek (na przykład rybosomy hepatocytów szczura zawierają 49 białek). W obecności mRNA (mRNA) subcząsteczki łączą się, tworząc kompletny rybosom, który waży około 650 razy więcej niż cząsteczka hemoglobiny. Rybosomy mają średnicę 20-200 nm i można je zobaczyć pod mikroskopem elektronowym. Strukturalna organizacja rybosomów nie została w pełni wyjaśniona. Wiadomo jednak, że cząsteczka mRNA przechodzi przez szczelinę w pobliżu charakterystycznej struktury w kształcie „roga” na małej subcząstce, a szczelina ta jest dokładnie zorientowana w szczelinę pomiędzy dwiema subcząstkami. tRNA również wiążą się w pobliżu tego miejsca. Dla porównania diagram przedstawia cząsteczkę tRNA w tej samej skali.

W komórkach eukariotycznych rybosomy powstają w jąderku, gdzie r-RNA jest syntetyzowany na DNA, do którego następnie przyłączane są białka. Podcząstki rybosomu opuszczają jądro do cytoplazmy i tutaj kończy się tworzenie pełnoprawnych rybosomów. W cytoplazmie rybosomy są wolne w macierzy cytoplazmatycznej (hialoplazmie) lub przyczepione do zewnętrznych błon jądra i retikulum endoplazmatycznego. Wolne rybosomy syntetyzują białka na wewnętrzne potrzeby komórki. Rybosomy na błonach tworzą kompleksy – polirybosomy, które syntetyzują białka, które przedostają się do aparatu Golgiego przez retikulum endoplazmatyczne, a następnie są wydzielane przez komórkę. Liczba rybosomów w komórce zależy od intensywności biosyntezy białek - jest ich więcej w komórkach aktywnie rosnących tkanek (merystemy roślin, zarodki itp.). Chloroplasty i mitochondria mają własne małe rybosomy, które zapewniają tym organelli autonomiczną (niezależną od jądra) biosyntezę białek.

Każdy rybosom składa się z dwóch podcząstek - dużej i małej. Rybosomy składają się z mniej więcej równych (masowo) ilości RNA i białka (tj. są cząsteczkami rybonukleoproteiny). Zawarty w nich RNA, zwany rybosomalnym RNA (rRNA), jest syntetyzowany w jąderku.

Razem tworzą złożoną trójwymiarową strukturę, która ma zdolność do samoorganizacji. Podczas syntezy białek na rybosomach do rosnącego łańcucha dodawane są kolejno aminokwasy, z których zbudowany jest łańcuch polipeptydowy. Rybosom pełni funkcję miejsca wiązania cząsteczek biorących udział w syntezie, czyli miejsca, w którym cząsteczki te mogą zająć bardzo specyficzną pozycję względem siebie.

W syntezie biorą udział: informacyjny RNA (mRNA), który przenosi instrukcje genetyczne z jądra komórkowego, transportowy RNA (tRNA), który dostarcza niezbędne aminokwasy do rybosomu, rosnący łańcuch polipeptydowy, a także szereg czynników odpowiedzialnych za inicjacja, wydłużanie i zakończenie łańcucha. W komórkach eukariotycznych wyraźnie widoczne są dwie populacje rybosomów – rybosomy wolne i rybosomy przyczepione do retikulum endoplazmatycznego. Struktura obu jest identyczna, ale niektóre rybosomy są połączone z retikulum endoplazmatycznym poprzez syntetyzowane przez nie białka. Takie białka są zwykle wydzielane. Przykładem białka syntetyzowanego przez wolne rybosomy jest hemoglobina, która powstaje w młodych czerwonych krwinkach. Podczas syntezy białek rybosom porusza się wzdłuż nitkowatej cząsteczki mRNA. Proces jest wydajniejszy, gdy wzdłuż mRNA porusza się nie tylko jeden rybosom, ale wiele rybosomów jednocześnie, co w tym przypadku przypomina koraliki na sznurku. Takie łańcuchy rybosomów nazywane są polirybosomami lub polisomami. Na retikulum endoplazmatycznym polisomy występują w postaci charakterystycznych loków.

Synteza białek rybosomalnych jest procesem wieloetapowym. Pierwszy etap (inicjacja) rozpoczyna się od przyłączenia informacyjnego RNA (mRNA) do małej podjednostki rybosomu, która nie jest powiązana z dużą podjednostką. Charakterystyczne jest, że do rozpoczęcia procesu potrzebny jest zdysocjowany rybosom. Do powstałego tzw do kompleksu inicjacyjnego przyłączona jest duża podjednostka rybosomu. W fazie inicjacji biorą udział specjaliści. kodon inicjacyjny (patrz Kod genetyczny), RNA przenoszący inicjację (tRNA) i swoisty. białka (tzw. czynniki inicjacyjne). Po przejściu etapu inicjacji rybosom przechodzi do sekwencji. odczytanie kodonów mRNA w kierunku od końca 5′ do końca 3′, czemu towarzyszy synteza łańcucha polipeptydowego białka kodowanego przez to mRNA. W tym procesie rybosom pełni rolę cyklicznie pracującego mola. samochód.

Cykl pracy rybosomu podczas wydłużania składa się z trzech cykli: 1) zależne od kodonów wiązanie aminoacylo-tRNA (dostarcza aminokwasy do rybosomu), 2) transpeptydacja – przeniesienie C-końca rosnącego peptydu do aminoacylo-tRNA , tj. wydłużenie budowanego łańcucha białkowego o jedno ogniwo, 3) translokacja – ruch matrix (mRNA) i peptydylo-tRNA względem rybosomu i przejście rybosomu do stanu pierwotnego, kiedy może dostrzec ślad. aminoacylo-tRNA. Kiedy rybosom osiągnie specjalny kodon stop mRNA, synteza polipeptydu zatrzymuje się. Z udziałem spec syntetyzowane białka (tzw. czynniki terminacyjne). polipeptyd jest uwalniany z rybosomu. Po zakończeniu rybosom może powtórzyć cały cykl z inną nicią mRNA lub inną sekwencją kodującą tej samej nici.

W komórkach o intensywnym wydzielaniu białek i rozwiniętych endoplazmatycznych. oznacza siateczkę. część rybosomu cytoplazmatycznego jest przyczepiona do jego błony na powierzchni zwróconej w stronę cytoplazmy. Rybosomy te syntetyzują polipeptydy, które są bezpośrednio transportowane przez błonę w celu dalszego wydzielania. Synteza polipeptydów na potrzeby wewnątrzkomórkowe zachodzi głównie na wolnych (niezwiązanych z błoną) rybosomach w cytoplazmie. W tym przypadku podlegające translacji rybosomy nie są równomiernie rozproszone w cytoplazmie, ale gromadzą się w grupach. Takie agregaty rybosomów to struktury, w których mRNA jest połączony z wieloma rybosomami będącymi w procesie translacji; struktury te nazywane są polirybosom lub polisom.

Przy intensywnej syntezie białek odległość między rybosomami wzdłuż łańcucha mRNA w polirybosomie może być niezwykle krótka, tj. rybosomy znajdują się prawie blisko siebie. Rybosomy wchodzące w skład polirybosomów działają niezależnie i każdy z nich syntetyzuje kompletny łańcuch polipeptydowy.

Różnice w budowie rybosomów u prokariotów i eukariontów

Komórka prokariotyczna zawiera kilka tysięcy rybosomów, podczas gdy komórka eukariotyczna zawiera dziesiątki razy więcej. Rybosomy prokariotów i eukariontów różnią się wielkością (u prokariotów są mniejsze niż u eukariontów), ale zasada ich budowy jest taka sama. Rybosomy składają się z dwóch części: dużej i małej podjednostki. Oprócz białek zawierają RNA. Te RNA nazywane są rybosomalnymi RNA, rRNA.

Rozmiar rybosomów i ich części składowych jest zwykle podawany w specjalnych jednostkach - S (Svedberg). S jest współczynnikiem sedymentacji, który charakteryzuje prędkość ruchu cząsteczek lub cząstek w polu odśrodkowym podczas wirowania. Prędkość ruchu zależy od masy cząstek, ich wielkości i kształtu. Rozmiar rybosomów u prokariotów i eukariontów wynosi odpowiednio 70 S i 80 S.

Rybosomy prokariotyczne zawierają trzy różne typy cząsteczek rRNA (16S rRNA w małej podjednostce; 23S rRNA i 5S rRNA w dużej podjednostce) i 55 różnych białek (21 w małej i 34 w dużej podjednostce). Rybosomy eukariotyczne obejmują cztery rodzaje cząsteczek rRNA (18S rRNA – małe; 28S rRNA, 5.8S rRNA i 5S rRNA – duże podjednostki) i około 80 białek. Rybosomy znajdują się także w mitochondriach i chloroplastach. Charakteryzują się takimi samymi właściwościami i parametrami jak rybosomy prokariotyczne.

Cząsteczki rRNA oddziałują ze sobą oraz z białkami, tworząc zwarte struktury - podjednostki rybosomów. U eukariontów połączenie rRNA z białkami rybosomalnymi zachodzi w jąderku. W centrum jąderka znajduje się odcinek chromosomu, w którym zlokalizowane są geny rybosomalnego RNA. Zsyntetyzowane rRNA łączy się z białkami rybosomalnymi, które przedostały się przez pory jądrowe z cytoplazmy, gdzie zostały zsyntetyzowane na wcześniej istniejących rybosomach. Łączą się z cząsteczkami rRNA, tworząc podjednostki rybosomów. Gotowe podjednostki wychodzą przez pory do cytoplazmy, gdzie będą uczestniczyć w syntezie białek.

Zatem jąderko jest nie tylko miejscem syntezy rybosomalnego RNA, ale także miejscem składania podjednostek rybosomalnych. Rybosomy są potrzebne w ogromnych ilościach, ponieważ w komórce stale zachodzą procesy syntezy białek. Dlatego na chromosomach w miejscach, w których zlokalizowane są geny rRNA, następuje ogromna akumulacja cząsteczek: zsyntetyzowanego rRNA, białek rybosomalnych pochodzących z cytoplazmy, złożonych i gotowych podjednostek rybosomalnych. Jasne jest, dlaczego jąderko jest najgęstszą częścią jądra i komórki. Wielkość jąderka zależy od stanu funkcjonalnego komórek. Jeśli w komórce aktywnie zachodzą procesy biosyntezy białek, jąderko może zajmować do 25% objętości jądra.

Jąderko powstaje na tych chromosomach, na których znajdują się geny rRNA. Te regiony chromosomów nazywane są organizatorami jąderkowymi. Na przykład u ludzi dziesięć chromosomów jest zdolnych do tworzenia jąderek. Każdy organizator jąderkowy jest ogromną pętlą chromatyny, ponieważ zawiera kilkadziesiąt, a nawet setki identycznych sekwencji - genów rRNA. Sekwencje te są ułożone jedna po drugiej, a synteza rRNA zachodzi jednocześnie ze wszystkich kopii. Zwiększa to intensywność syntezy rRNA, które stanowi ponad 90% całkowitego RNA w komórce. Jądra utworzone przez różne chromosomy bardzo często łączą się ze sobą. W jądrach komórek ludzkich zwykle obserwuje się jedno, dwa lub trzy jąderka.

Na początku translacji mała podjednostka rybosomu wiąże się z pewnym regionem mRNA, przyłącza się do nich tRNA z aminokwasem, a następnie duża podjednostka wiąże się z tym kompleksem. Następnie rybosom jest gotowy do pełnienia swojej funkcji - syntezy białek. Białka rybosomalne mogą pełnić swoje funkcje jedynie jako część rybosomu i dopiero w połączeniu z rRNA i innymi białkami rybosomalnymi uzyskują wymaganą konformację.

Transkrypcja eukariotyczna jest oddzielona od translacji w przestrzeni i czasie. Transkrypcja wraz z obróbką RNA zachodzi w nukleoplazmie, a translacja, w zależności od typu komórki, zachodzi przede wszystkim w cytozolu lub na szorstkiej siateczce śródplazmatycznej (RER). Białka integralne integrują się z błoną RER w sposób kotranslacyjny, a wydzielane białka są uwalniane do wnęki cysterny RER poprzez toroidalny adapter pomiędzy portalem wyjściowym rybosomu a translokonem błony (tworzy go białko Sec61).

U prokariotów nie ma czasoprzestrzennej izolacji procesów transkrypcji i translacji. Rybosomy cytoplazmatyczne przyłączają się do końca 5' mRNA przed zakończeniem krótkotrwałego transkryptu. Kotranslacyjna insercja białek integralnych znana jest jedynie na przykładzie „szorstkich tylakoidów” cyjanobakterii. Białka hydrofobowe są prezentowane translokonowi, składnikowi ogólnego układu wydzielniczego Sec, przy użyciu cząstek SRP.

Transferowy RNA przypomina rozłożony liść koniczyny. Aminokwas jest przyłączony do „ogonka koniczyny”, a na szczycie liścia znajduje się triplet, który oddziałuje z kodonem w mRNA – antykodonem. Rolę „wielkiej litery” w tłumaczeniu sekwencji aminokwasów u prokariotów pełni zmodyfikowana forma aminokwasu metioniny – formylometionina. Odpowiada kodonowi AUG. Po zakończeniu syntezy łańcucha polipeptydowego formylometionina zostaje odszczepiona i nie ma jej w gotowym białku. W przypadku, gdy triplet AUG znajduje się wewnątrz genu, koduje on niezmieniony aminokwas metioninę.

Jeżeli kodon i antykodon są względem siebie komplementarne, wówczas rybosom przemieszcza się względem mRNA i następny kodon staje się dostępny do interakcji z kolejnym tRNA. Pierwszy aminokwas jest odłączany od pierwszego tRNA i przyłączany do aminokwasu dostarczonego przez drugie tRNA. Podczas ruchu rybosomu względem mRNA, pierwszy tRNA wolny od aminokwasu opuszcza rybosom. Drugie tRNA pozostaje połączone z peptydem złożonym z dwóch reszt aminokwasowych, a trzeci kodon mRNA wchodzi do rybosomu, aby oddziaływać z kolejnym tRNA itd.

Kiedy w rybosomie pojawia się jedna z trzech trójek (UAA, UAG, UGA), żadne tRNA nie może zająć miejsca naprzeciw niej, ponieważ nie ma tRNA z antykodonami komplementarnymi do tych sekwencji. Łańcuch polipeptydowy nie ma nic do połączenia i opuszcza rybosom. Synteza białek została zakończona. Zatem rybosom łączy w jednym miejscu uczestników translacji: mRNA i aminokwasy w kompleksie z tRNA, natomiast cząsteczki RNA są zorientowane względem siebie w taki sposób, że możliwa staje się interakcja kodon-antykodon. Tworzenie wiązania peptydowego jest kontrolowane przez prawidłowość oddziaływania kodon-antykodon. Rybosom tworzy wiązanie peptydowe i porusza się względem mRNA.

Cząsteczka informacyjnego RNA oddziałuje nie z jednym rybosomem, ale z kilkoma. Każdy rybosom przechodzi całą drogę od kodonu „głowy” do kodonu terminacyjnego, syntetyzując jedną cząsteczkę białka. Im więcej rybosomów przejdzie przez mRNA, tym więcej cząsteczek białka zostanie zsyntetyzowanych. Cząsteczka informacyjnego RNA z kilkoma rybosomami wygląda jak sznur paciorków i nazywana jest polirybosomem lub polisomem.