7 وظيفة RNA الريبوسوم: 16S ، 23S ، 28S والحقائق التفصيلية


النوع الأكثر شيوعًا من الحمض النووي الريبي الموجود في معظم الخلايا هو RNA الريبوسومي أو الرنا الريباسي. دعونا نستكشف المزيد عن وظائفهم والحقائق التفصيلية حولها.

  • الوظيفة الرئيسية للريبوسوم RNA هو تخليق البروتين عن طريق الارتباط بـ mRNA و tRNA والتأكد من ترجمته بشكل صحيح إلى بروتينات.
  • جزيء الرنا الريباسي له ملف كبير. يأتي اسمها من حقيقة أنها تنضم إلى البروتينات لتكوين الوحدات الفرعية الصغيرة والكبيرة للريبوسوم.
  • تشكل حوالي 80٪ من إجمالي الحمض النووي الريبي للخلية.
  • تتحكم جزيئات الرنا الريباسي في الخطوات التحفيزية لتخليق البروتين ، والتي تتضمن الجمع بين الأحماض الأمينية لتكوين جزيئات البروتين.
  • نظرًا لدوره باعتباره RNA محفزًا ، غالبًا ما يشار إلى rRNA باسم ribozyme أو ribozyme.
  • تمكّن الحلقات واللوالب الداخلية للشكل ثلاثي الأبعاد الخاص بالـ rRNA ، والتي تشكل المواقع A و P و E في الريبوسوم ، من أداء وظيفتها.
  • يربط الموقع A الحمض الريبي النووي النقال الوارد الذي تم شحنه بحمض أميني بينما موقع P لربط بولي ببتيد متطور. قبل مغادرة الريبوسوم ، يرتبط الحمض النووي الريبي (tRNA) مؤقتًا بموقع E أثناء تكوين روابط الببتيد.

دعونا نناقش الوظائف الرئيسية لـ 23 S Ribosomal RNA و 28 S Ribosomal RNA و 5 S Ribosomal RNA و 16 S Ribosomal RNA و 18 S Ribosomal RNA جنبًا إلى جنب مع وظيفة RNA Ribosomal في الترجمة وتخليق البروتين.

23S وظيفة RNA الريبوسوم

يشكل الحمض النووي الريبوزي 23S رابطة الببتيد أثناء عملية الترجمة. دعونا نستكشف المزيد عن وظيفة 23 S rRNA.

بعض الوظائف الرئيسية لـ 23 S Ribosomal RNA مذكورة أدناه:

  • يتمثل الدور الوظيفي الرئيسي للـ rRNAs في عملية الترجمة في تكوين رابطة الببتيد ، والتي يتم تحفيزها بشكل أساسي بواسطة 23 S rRNA.
  • يوفر مركز ترانسفيراز الببتيدل يتكون (PTC) من 23 S rRNA ، وهي وحدة فرعية رئيسية (50 ثانية) من الريبوسوم البكتيري / أرشيان التي يبلغ طولها 2,904 نيوكليوتيدات (في الإشريكية القولونية).
  • في موقع P للوحدة الفرعية الريبوسومية الكبيرة ، تلعب مواقع 23 S rRNA (G 2252 و A 2451 و U 2506 و U 2585) دورًا مهمًا في ربط الحمض الريبي النووي النقال.
  • ستة مجالات هيكلية أولية تشكل 23 رنا ريبوسوم شبيهة بـ S (rRNA) ، والتي يتم تجميعها معًا من خلال تفاعلات الاقتران طويلة المدى. أحد هذه الأشياء التي ظلت من بين أكثرها تم حفظًا خلال التطور هو المجال الرابع ، مما يشير إلى أنه ضروري لتخليق البروتين في مرحلة ما.

28S وظيفة RNA الريبوسوم

28S rRNA هو أحد الأجزاء الهيكلية والأساسية لجميع حقيقيات النوى. دعونا نناقش بعض وظائفه بالتفصيل.

بعض الوظائف الرئيسية لـ 28 S Ribosomal RNA مذكورة أدناه:

  • 28 S rRNA تعمل كوحدة فرعية كبيرة من الرنا الريباسي الهيكلي من الريبوسومات السيتوبلازمية حقيقية النواة.
  • جينات 28 S rDNA مسؤولة عن إنتاج 28 S rRNA. يستخدم التحليل الجزيئي لبناء أشجار النشوء والتطور باستخدام علاقة التسلسلات من هذه الجينات.
  • عادةً ما يكون طول 28 S rRNA من 4000 إلى 5000 نيوكليوتيدات. باستخدام تقنية الكسر الخفي ، تقوم بعض حقيقيات النوى بفصل 28 S RNA إلى جزأين قبل تجميعهما في الريبوسوم. 

5S وظيفة RNA الريبوسوم

تشمل جميع الأنواع باستثناء الفطريات والحيوانات 5S rRNA (RNA الريبوسومي). دعنا نتعرف أكثر على الوظائف والحقائق.

المدرجة أدناه هي الوظائف الرئيسية لـ 5S rRNA:

  • 5 S rRNA هو الجزء الأساسي من الوحدة الفرعية الريبوسومية الأكبر. يبلغ الوزن الجزيئي وطول 5 S rRNA حوالي 40 كيلو دالتون و 120 نيوكليوتيد ، على التوالي.
  • من خلال تثبيت بنية الريبوسوم ، يُعتقد أن 5 S rRNA يحسن تخليق البروتين.
  • كان 5 S rRNA اختيارًا أوليًا لعلامة التطور الجزيئي نظرًا لحجمه وتوزيعه على نطاق واسع ، مما سمح تسلسل الحمض النووي الريبي باستخدام تقنيات مباشرة.
  • ينخفض ​​معدل تخليق البروتين وتتأثر لياقة الخلية بشكل سلبي أكثر في الإشريكية القولونية عندما يتم حذف جين 5 S rRNA مقارنةً بحذف أعداد مماثلة من جينات الرنا الريباسي الأخرى (16 S و 23 S).
  • يعمل 5 S rRNA كمحول مادي للمعلومات ، مما يتيح الاتصال بين العديد من المراكز الوظيفية وإدارة العمليات العديدة التي يحفزها الريبوسوم.
  • علم البلورات تكشف الأبحاث أن النتوء المركزي للوحدة الفرعية الأكبر والبروتينات الأخرى ، بما في ذلك البروتينات الرابطة 5 S rRNA ، تشارك في ارتباط الحمض الريبي النووي النقال.

16S وظيفة RNA الريبوسوم

تتكون الوحدة الفرعية الصغيرة من الريبوسوم البكتيري من 30 وحدة فرعية S ، بما في ذلك 16 S rRNA. بعض وظائف 16 S rRNA مذكورة أدناه.

الوظائف الرئيسية لـ 16 S Ribosomal RNA مذكورة أدناه:

  • يحتوي 16 S rRNA في البكتيريا على 5-10 نسخ ، مما يجعل عملية الكشف حساسة للغاية.
  • يتكون الهيكل الداخلي للجين 16 S rRNA من أقسام متغيرة ومحفوظة.
  • يتفاعلون مع 23 S ويساعدون في اندماج 50 S و 30 S ريبوسوم الوحدات الفرعية.
  • SD عكسي (تألق تسلسل Dalgarno) يتم تضمين التسلسل في الطرف 3 ، والذي يتم استخدامه لربط كودون AUG الخاص بـ mRNA (بدء). لوحظ أن المحطة 3 من 16 S rRNA بالاشتراك مع S1 و S21 مرتبطة ببداية تخليق البروتين.
  • يمكن إجراء طرق النمط الظاهري لتحديد البكتيريا في علم الأحياء الدقيقة بسرعة وبتكلفة زهيدة عن طريق تسلسل 16 S rRNA.

18S وظيفة RNA الريبوسوم

18 S rRNA عبارة عن وحدة فرعية صغيرة (SSU) من 40 S rRNA من خلية حقيقية النواة. دعونا نناقش وظائفها بالتفصيل.

المدرجة أدناه هي الوظائف الرئيسية لـ 18 S rRNA:

  • أحد الأجزاء الأساسية لجميع الخلايا حقيقية النواة هو 18 S rRNA ، والذي يعمل بمثابة الحمض النووي الريبي الهيكلي للريبوسوم السيتوبلازمي الصغير إلى حد ما.
  • في 40 S للوحدة الفرعية الريبوسومية 18 S rRNA يعمل كموقع نشط لتخليق البروتين.
  • من المفترض أن الزيادة في 18 S rRNA تتناسب مع الزيادات في الريبوسومات ، مما يؤدي إلى زيادة حجم نسخ الحمض النووي الريبي وتخليق البروتين.
  • مزيد من البحث في تأثير المكملات المضادة للأكسدة على الساد قد تستخدم الوقاية 18 S rRNA كواسم حيوي مناسب لتتبع تخليق البروتينات ، بما في ذلك الإنزيمات المضادة للأكسدة.
  • في التركيبات البيولوجية المعقدة ، بما في ذلك العينات المأخوذة من البيئة والأمعاء ، يتم استخدام التسلسل الجيني 18 S rRNA بشكل متكرر لتحديد موقع البكتيريا وتصنيفها وتحديد كميتها.
  • لتحليل التنوع الجيني والعلاقات التطورية لحقيقيات النوى ، يمكن إنشاء شجرة النشوء والتطور باستخدام تسلسلات جينية مختلفة حقيقية النواة 18 S rRNA.

وظيفة RNA الريبوسوم في الترجمة

كل مرحلة من مراحل عملية الترجمة تتطلب مشاركة الرنا الريباسي. دعونا نستكشف المزيد عن دور الرنا الريباسي في الترجمة.

المدرجة أدناه توضح الوظائف الرئيسية للـ rRNA في الترجمة:

  • في السيتوبلازم ، تقرأ الريبوسومات تسلسل النيوكليوتيدات في أجزاء من ثلاث قواعد تُعرف باسم الكودونات باستخدام الرنا المرسال لنقل المعلومات الجينية المشفرة في الحمض النووي.
  • يتكون أكثر من 60 ٪ من وزن الريبوسوم من الحمض النووي الريبي الريبوزومي ، وهو أمر ضروري لجميع أنشطة الريبوسومات ، بما في ذلك تسهيل تكوين روابط الببتيد بين اثنين من الأحماض الأمينية والارتباط بـ mRNA و tRNA.
يظهر هيكل الريبوسوم وحدات فرعية مختلفة وأنواع الرنا الريباسي الأساسية الخاصة بهم.
  • الكودونات تتكون من ثلاثة توائم من النيوكليوتيدات وهي الأدينين والجوانين والسيتوزين واليوراسيل. هذه النيوكليوتيدات الأربعة من خلال الجمع بين أشكال مجموع 64 كودون. يتم الإشارة إلى كل كودون بأحماض أمينية مفردة. يشكل كل كودون تسلسل البروتين عن طريق صنع سلسلة بولي ببتيد.
  • تسلسل Shine-Dalgarno (SD) في mRNA هو قاعدة مقترنة بـ 16 S rRNA لبدء الترجمة بدائية النواة.
  • يبلغ طول تسلسل SD 6-10 نيوكليوتيدات وهو موجود في الجزء العلوي من كودون البدء AUG. يرتبط مع الرنا الريباسي ويسمح لكودون البدء أن يتم توطينه داخل الريبوسوم.
  • يتم أيضًا تجنيد الوحدة الفرعية الريبوزومية الأكبر نتيجة لهذا التلامس ، والذي يتم توسطه بواسطة بروتينات أخرى ويتم بعد ذلك ترجمة الكودون الأول نتيجة لذلك.

وظيفة RNA الريبوسوم في تخليق البروتين

يحدث تخليق البروتين في مواقع محددة في الريبوسومات داخل الخلية. دعونا نناقش وظيفة RNA الريبوسوم في تخليق البروتين.

الوظائف الرئيسية للحمض النووي الريبوزي في تخليق البروتين مذكورة أدناه:

  • تختلف الكمية الدقيقة للريبوسومات في الخلية وفقًا لمدى نشاط تلك الخلية في صنع البروتينات.
  • يساعد RNA غير المشفر المسمى rRNA في تكوين الريبوسومات ، وهي عضية الخلية المسؤولة عن تخليق البروتين. يمكن أن يكون الرنا الريبوزومي صغيرًا أو ضخمًا عند تشفيره.
  • بمجرد تجميعها في الموضع المناسب ، تتحد هذه الرناوات الصغيرة والكبيرة مع بروتينات الريبوسوم لتشكيل وحدات فرعية ريبوزومية تُستخدم لتخليق البروتينات.
  • من خلال التفاعلات مع اللب ، تساعد البروتينات الموجودة في الريبوسوم في الحفاظ على هذه البنية.
  • في النواة ، في مواقع معينة تُعرف باسم النوى ، يتم ترجمة الحمض النووي الريبي الريباسي. هذه هياكل كروية كثيفة تتطور حول جينات ترميز الرنا الريباسي.
  • من خلال عزل البروتين الريبوسومي ، تعد النوى أيضًا ضرورية للتخليق النهائي للريبوسومات.
  • أثناء تخليق البروتين ، يرتبط الرنا الريباسي مع كل من الرنا المرسال و الرنا المرسال وهو عامل حاسم في تحديد مدى جودة ترجمة تسلسل الرنا المرسال. 

في الختام

لإنهاء هذا المنشور ، يمكننا أن نستنتج أن الرنا الريباسي يلعب وظائف متعددة لأنه متنوع في النوع. يركز RNA الريبوزومي بشكل أساسي على تخليق البروتين من خلال التفاعل مع mRNA و tRNA. توجد 5 S ، 23 S ، 16 S ، 28 S في الوحدات الفرعية الكبيرة والصغيرة من الريبوسومات للخلايا حقيقية النواة والخلية بدائية النواة وتؤدي وظائف مختلفة.

سيف علي

مرحبا انا سيف علي. حصلت على درجة الماجستير في علم الأحياء الدقيقة ولديّ خبرة بحثية لمدة عام في علم الأحياء الدقيقة للمياه من المعهد الوطني للهيدرولوجيا في روركي. الكائنات الدقيقة المقاومة للمضادات الحيوية وبكتيريا التربة ، خاصة PGPR ، هي مجالات اهتمامي وخبرتي. حاليًا ، أركز على تطوير بدائل للمضادات الحيوية. أحاول دائمًا اكتشاف أشياء جديدة من محيطي. هدفي هو تزويد القراء بمقالات علم الأحياء الدقيقة سهلة الفهم. إذا كان لديك خلل ، تعامل معه بحذر وتجنب استخدام المضادات الحيوية لمكافحة SUPERBUGS. دعنا نتواصل عبر LinkedIn: http: //linkedin.com/in/saif-ali-80b5098b

آخر المقالات

الرابط إلى 9 أنواع وأمثلة من الأسماك الفضية: حقائق يجب أن تعرفها!

9 أنواع وأمثلة من الأسماك الفضية: حقائق يجب أن تعرفها!

هناك تسعة أنواع رئيسية من السمكة الفضية ، والتي يسهل التعرف عليها ورؤيتها. دعونا نستكشف بعض أنواع السمكة الفضية أدناه. السمكة الفضية ذات الذيل الخشن