7 Ribosomale RNA-functie: 16S, 23S, 28S en gedetailleerde feiten

by

Het meest voorkomende type RNA dat in de meeste cellen aanwezig is, is ribosomaal RNA of rRNA. Laten we meer ontdekken over hun functies en gedetailleerde feiten eromheen.

  • De belangrijkste functie van ribosomaal: RNA is eiwitsynthese door binding met mRNA en tRNA en ervoor te zorgen dat het correct wordt vertaald in eiwitten.
  • Het rRNA-molecuul heeft een aanzienlijke wikkeling. De naam komt van het feit dat het samenwerkt met eiwitten om de kleine en grote subeenheden van het ribosoom te creëren.
  • Het vormt ongeveer 80% van het totale RNA van de cel.
  • De rRNA-moleculen regelen de katalytische stappen van eiwitsynthese, waarbij aminozuren worden gecombineerd om eiwitmoleculen te creëren.
  • Vanwege zijn rol als katalytisch RNA wordt rRNA vaak een ribozym of ribozym genoemd.
  • De interne lussen en helices van de specifieke driedimensionale vorm van rRNA, die de A-, P- en E-plaatsen in het ribosoom vormt, zorgen ervoor dat het kan functioneren.
  • De A-site bindt een binnenkomend tRNA dat is geladen met een aminozuur, terwijl de P-site is voor het binden van een zich ontwikkelend polypeptide. Voordat het het ribosoom verlaat, bindt het tRNA tijdelijk aan de E-plaats tijdens de vorming van peptidebindingen.

Laten we de belangrijkste functies van 23S Ribosomaal RNA, 28S Ribosomaal RNA, 5S Ribosomaal RNA, 16S Ribosomaal RNA, 18S Ribosomaal RNA bespreken, samen met de functie van Ribosomaal RNA bij translatie en eiwitsynthese.

23S Ribosomale RNA-functie

23S ribosomaal RNA vormt een peptidebinding tijdens het translatieproces. Laten we meer onderzoeken over de functie van 23S-rRNA.

Enkele van de belangrijkste functies van 23S Ribosomaal RNA worden hieronder opgesomd:

  • De belangrijkste functionele rol van rRNA's in het translatieproces is de vorming van peptidebindingen, die voornamelijk wordt gekatalyseerd door het 23S-rRNA.
  • De peptidyltransferasecentrum (PTC) bestaat uit 23S-rRNA, een belangrijke subeenheid (50S) van het bacteriële/archeaanse ribosoom dat 2,904 nucleotiden lang is (in E. coli).
  • In de P-plaats van de grote ribosomale subeenheid spelen de 23 S-rRNA-plaatsen (G 2252, A 2451, U 2506 en U 2585) een cruciale rol bij tRNA-binding.
  • Zes primaire structurele domeinen vormen de 23 S-achtige ribosomale RNA's (rRNA), die bij elkaar worden gehouden door basenparinginteracties over lange afstand. Een van deze die in de loop van de evolutie een van de meest geconserveerde is gebleven, is domein IV, wat suggereert dat het op een bepaald moment essentieel is voor eiwitsynthese.

28S Ribosomale RNA-functie

28S-rRNA is een van de structurele en fundamentele onderdelen van alle eukaryoten. Laten we enkele van zijn functies in detail bespreken.

Enkele van de belangrijkste functies van 28S Ribosomaal RNA worden hieronder opgesomd:

  • 28S-rRNA fungeren als structurele rRNA grote subeenheid van eukaryote cytoplasmatische ribosomen.
  • De 28 S-rDNA-genen zijn verantwoordelijk voor de productie van 28S-rRNA. Moleculaire analyse wordt gebruikt om fylogenetische bomen te bouwen met behulp van de relatie van de sequenties van deze genen.
  • Typisch is het 28S-rRNA 4000-5000 nucleotiden lang. Met behulp van verborgen breuktechniek scheiden sommige eukaryoten hun 28S-RNA in twee delen voordat ze beide in het ribosoom verzamelen. 

5S Ribosomale RNA-functie

Alle soorten behalve schimmels en dieren omvatten 5S-rRNA (ribosomaal RNA). Laten we meer te weten komen over de functies en feiten.

Hieronder vindt u de belangrijkste functies van 5S-rRNA:

  • 5S-rRNA is het fundamentele deel van de grotere ribosomale subeenheid. Het molecuulgewicht en de lengte van 5S-rRNA zijn respectievelijk ongeveer 40 kDa en 120 nucleotide.
  • Door een ribosoomstructuur te stabiliseren, wordt aangenomen dat 5S-rRNA de eiwitsynthese verbetert.
  • 5S-rRNA was een uitstekende keuze voor een moleculaire fylogenetische marker vanwege de grootte en wijdverbreide distributie, waardoor RNA-sequencing met behulp van directe technieken.
  • De snelheid van eiwitsynthese neemt af en de celfitness wordt ernstiger nadelig beïnvloed in Escherichia coli wanneer het 5S-rRNA-gen wordt verwijderd dan wanneer vergelijkbare aantallen kopieën van de andere (16S en 23S) rRNA-genen worden verwijderd.
  • Het 5S-rRNA functioneert als een fysieke omzetter van informatie, waardoor communicatie tussen de vele functionele centra mogelijk wordt en de talrijke processen die het ribosoom katalyseert, worden beheerd.
  • kristallografische onderzoeken onthullen dat het centrale uitsteeksel van de grotere subeenheid en andere eiwitten, waaronder de 5S-rRNA-bindende eiwitten, betrokken zijn bij de binding van tRNA's.

16S Ribosomale RNA-functie

De kleine subeenheid van bacterieel ribosoom is gemaakt van 30S-subeenheid, inclusief 16S-rRNA. Enkele functies van 16S-rRNA worden hieronder gegeven.

De belangrijkste functies van 16S Ribosomaal RNA worden hieronder opgesomd:

  • Het 16S-rRNA in bacteriën heeft 5-10 kopieën, wat de detectie ongelooflijk gevoelig maakt.
  • De interne structuur van het 16S-rRNA-gen bestaat uit variabele en geconserveerde secties.
  • Ze interageren met 23S en helpen bij de fusie van 50S en 30S ribosomale subeenheden.
  • Een omgekeerde SD(Shine–Dalgarno-reeks) sequentie is opgenomen aan het 3'-uiteinde, dat wordt gebruikt om het AUG-codon van het mRNA te binden (initiatie). Het 3'-uiteinde van het 16S-rRNA in combinatie met S1 en S21 bleek gerelateerd te zijn aan het begin van eiwitsynthese.
  • De fenotypische methoden voor het identificeren van bacteriën in de microbiologie kunnen snel en goedkoop worden gedaan door 16S-rRNA-sequencing.

18S Ribosomale RNA-functie

18S-rRNA is een kleine subeenheid (SSU) van 40S-rRNA van eukaryote cellen. Laten we de functies ervan in detail bespreken.

Hieronder vindt u de belangrijkste functies van 18S-rRNA:

  • Een van de fundamentele onderdelen van alle eukaryote cellen is het 18S-rRNA, dat dient als het structurele RNA voor het vrij kleine eukaryote cytoplasmatische ribosoom.
  • In de 40S-ribosomale subeenheid dient het 18S-rRNA als de actieve plaats van eiwitsynthese.
  • Aangenomen wordt dat een toename van 18S-rRNA evenredig is met de toename van ribosomen, wat resulteert in een toename van het volume van RNA-transcriptie en eiwitsynthese.
  • Verder onderzoek naar de impact van antioxidantensupplementen op staar preventie kan 18S-rRNA gebruiken als een geschikte biomarker voor het volgen van de synthese van eiwitten, inclusief antioxidante enzymen.
  • In gecompliceerde biologische combinaties, waaronder monsters uit de omgeving en de darm, wordt 18S-rRNA-gensequencing vaak gebruikt om bacteriën te lokaliseren, categoriseren en kwantificeren.
  • Voor de analyse van de genetische diversiteit en evolutionaire relaties van eukaryoten kan een fylogenetische boom worden gecreëerd met behulp van verschillende eukaryote 18S rRNA-gensequenties.

Ribosomale RNA-functie in translatie

Elke fase van het vertaalproces vereist de deelname van rRNA. Laten we meer onderzoeken over de rol van rRNA bij vertaling.

Hieronder staan ​​​​de belangrijkste functies van rRNA in vertaling:

  • In het cytoplasma lezen ribosomen de nucleotidesequentie in segmenten van drie basen, bekend als codons, met behulp van boodschapper-RNA om de genetische informatie te transporteren die in DNA is gecodeerd.
  • Meer dan 60% van het gewicht van ribosoom bestaat uit ribosomaal RNA, dat essentieel is voor alle activiteiten van ribosomen, waaronder het vergemakkelijken van de vorming van peptidebindingen tussen twee aminozuren en binding aan mRNA en tRNA.
1664372961001
Structuur van ribosoom met verschillende subeenheden en hun fundamentele rRNA-typen.
  • codons worden gevormd door tripletten van nucleotiden die adenine, guanine, cytosine en uracil zijn. Deze vier nucleotiden vormen door combinatie in totaal 64 codons. Elk codon wordt aangeduid met afzonderlijke aminozuren. Elk codon vormt de eiwitsequentie door een polypeptideketen te maken.
  • De Shine-Dalgarno (SD)-sequentie in mRNA is basengepaard met het 16S-rRNA om prokaryotische translatie te starten.
  • SD-sequentie is 6-10 nucleotiden lang en is aanwezig stroomopwaarts van het AUG-startcodon. Het bindt met rRNA en zorgt ervoor dat het startcodon in het ribosoom kan worden gelokaliseerd.
  • De grotere ribosomale subeenheid wordt ook gerekruteerd als gevolg van dit contact, dat wordt gemedieerd door andere eiwitten en het eerste codon wordt vervolgens als resultaat getranslateerd.

Ribosomale RNA-functie bij eiwitsynthese

Eiwitsynthese vindt plaats op specifieke locaties in ribosomen in een cel. Laten we de functie van ribosomaal RNA bij de eiwitsynthese bespreken.

De belangrijkste functies van ribosomaal RNA bij de eiwitsynthese worden hieronder opgesomd:

  • De precieze hoeveelheid ribosomen in een cel varieert afhankelijk van hoe actief die cel is in het maken van eiwitten.
  • Een niet-coderend RNA, rRNA genaamd, helpt bij de vorming van ribosomen, het celorganel dat verantwoordelijk is voor eiwitsynthese. Ribosomaal RNA kan zowel klein als enorm zijn wanneer het wordt gecodeerd.
  • Eenmaal in de juiste positie geassembleerd, bundelen deze kleine en grote rRNA's hun krachten met ribosomale eiwitten om ribosomale subeenheden te vormen die worden gebruikt om eiwitten te synthetiseren.
  • Door interacties met de kern helpen eiwitten in het ribosoom deze structuur te behouden.
  • In de kern, op bepaalde locaties die bekend staan ​​als nucleoli, wordt ribosomaal RNA getranslateerd. Dit zijn bolvormige, dichte structuren die zich ontwikkelen rond rRNA-coderende genen.
  • Door ribosomale eiwitsequestratie zijn nucleoli ook essentieel voor de uiteindelijke synthese van ribosomen.
  • Tijdens de eiwitsynthese bindt rRNA met zowel mRNA als tRNA en is een cruciale factor bij het bepalen hoe goed mRNA-sequenties worden vertaald. 

Conclusie

Om dit bericht af te ronden, kunnen we concluderen dat rRNA meerdere functies vervult omdat het divers van type is. Ribosomaal RNA richt zich voornamelijk op eiwitsynthese door interactie met mRNA en tRNA. 5 S, 23 S, 16 S, 28 S zijn aanwezig in grote en kleine subeenheden van ribosomen van eukaryote en prokaryotische cellen en vervullen verschillende functies.

Lees meer over Kan fusie worden gecontroleerd.

Lees ook: