Молекул биологи нь ургамал, амьтан, хүний амьд эсийг бүрдүүлдэг органик бодисын молекулуудын бүтэц, үйл ажиллагааг судалдаг. Тэдгээрийн дотор нуклейн (цөмийн) хүчил гэж нэрлэгддэг нэгдлүүдийн бүлэг онцгой байр суурь эзэлдэг.
Дезоксирибонуклеины хүчил (ДНХ) ба рибонуклеины хүчил гэсэн хоёр төрөл байдаг. Сүүлийнх нь хэд хэдэн өөрчлөлттэй: i-РНХ, т-РНХ ба r-РНХ нь эсийн үйл ажиллагаа, байрлалаараа ялгаатай. Энэхүү нийтлэл нь прокариот ба эукариот эсүүдэд рРНХ хаана нийлэгждэг, бүтэц, ач холбогдол нь юу вэ гэсэн асуултуудыг судлахад зориулагдсан болно.
Түүхэн мэдээлэл
Рибосомын хүчлийн тухай шинжлэх ухааны анхны дурдлагыг 20-р зууны 60-аад оны үед Р. Вайнберг, С. Пенман нарын хийсэн судалгаагаар рибонуклеины хүчлүүдтэй холбоотой богино полинуклеотидын молекулуудыг тодорхойлсон боловч орон зайн бүтэц, бүтэцээрээ ялгаатай байдаг. Мэдээллийн болон тээврийн РНХ-ээс тунадасжих коэффициент. Ихэнхдээ тэдний молекулуудбөөм, түүнчлэн эсийн органеллд байдаг - эсийн уургийн нийлэгжилтийг хариуцдаг рибосомууд. Тэдгээрийг рибосомын (рибосомын рибонуклеин хүчил) гэж нэрлэдэг байсан.
РНХ-ийн шинж чанар
Рибонуклеины хүчил нь ДНХ-тэй адил полимер бөгөөд мономерууд нь аденин, гуанин, урацил, цитидин гэсэн 4 төрлийн нуклеотид бөгөөд фосфодиэфирийн холбоогоор холбогдсон урт нэг судалтай молекулууд болж мушгирсан хэлбэртэй байдаг. спираль хэлбэртэй эсвэл илүү төвөгтэй хэлбэр дүрстэй. РНХ агуулсан вируст давхар судалтай рибосомын рибонуклеин хүчил байдаг бөгөөд ДНХ-ийн үүргийг давхар гүйцэтгэдэг: удамшлын шинж чанарыг хадгалах, дамжуулах.
Гурван төрлийн хүчил эсэд хамгийн түгээмэл байдаг ба эдгээр нь матриц буюу мэдээллийн РНХ, амин хүчлүүд холбогддог тээвэрлэгч рибосомын рибонуклеины хүчил, мөн цөм, эсэд байрлах рибосомын хүчил юм. цитоплазм.
Рибосомын РНХ нь эс дэх рибонуклеин хүчлүүдийн нийт хэмжээний 80%, эсийн уураг нийлэгжүүлдэг органоид болох рибосомын массын 60%-ийг бүрдүүлдэг. Дээрх бүх зүйл нь РНХ-ийн ген гэж нэрлэгддэг ДНХ-ийн тодорхой хэсгүүдэд нийлэгждэг (хуулбарлагдсан). Синтезийн үйл явцад тусгай фермент болох РНХ полимеразын молекулууд оролцдог. Эсийн рРНХ нийлэгждэг газар нь кариоплазмд байрлах цөм юм.цөм.
Цөм, түүний синтез дэх үүрэг
Эсийн мөчлөг гэж нэрлэгддэг эсийн амьдралд түүний хуваагдал хоорондын үе байдаг - интерфаз. Энэ үед ургамлын болон амьтны эсийн зайлшгүй бүрэлдэхүүн хэсэг болох эсийн цөмд бөөм гэж нэрлэгддэг мөхлөгт бүтэцтэй нягт биетүүд тод харагдаж байна.
Молекул биологийн шинжлэх ухаанд цөм нь рРНХ нийлэгждэг органелл гэдгийг тогтоосон. Цитологичдын цаашдын судалгаагаар рибосомын хүчлүүдийн бүтэц, нийлэгжилтийг хариуцдаг генүүд олдсон эсийн ДНХ-ийн хэсгүүдийг нээхэд хүргэсэн. Тэднийг цөмийн зохион байгуулагч гэж нэрлэдэг.
Цөмийн зохион байгуулагч
XX зууны 60-аад он хүртэл биологид 13, 14, 15, 21, 22-р хос хромосомын хоёрдогч нарийссан газарт байрлах цөмийн зохион байгуулагч нь хэлбэртэй байдаг гэсэн ойлголт байдаг. нэг сайтаас. Аберраци гэж нэрлэгддэг хромосомын эвдрэлийг судлахад оролцсон эрдэмтэд хоёрдогч нарийссан газарт хромосом тасрах үед түүний хэсэг бүр дээр бөөм үүсдэг болохыг тогтоожээ.
Тиймээс бид дараахь зүйлийг хэлж болно: цөмийн зохион байгуулагч нь нэг биш, харин цөм үүсэх үүрэгтэй хэд хэдэн локусаас (ген) бүрдэнэ. Үүнд рибосомын рибонуклеины хүчлүүд рРНХ нийлэгждэг бөгөөд энэ нь уураг нийлэгжүүлэгч эсийн органелл болох рибосомын дэд нэгжийг бүрдүүлдэг.
Рибосом гэж юу вэ?
Түрүүн дурдсанчлан үндсэн гурван төрөлРНХ нь эсэд байдаг бөгөөд тэдгээр нь тодорхой сайтууд - ДНХ генүүд дээр нийлэгждэг. Транскрипцийн үр дүнд үүссэн рибосомын РНХ нь уураг - рибонуклеопротеинуудтай цогцолбор үүсгэдэг бөгөөд тэдгээрээс ирээдүйн органеллуудын бүрэлдэхүүн хэсэг болох дэд нэгжүүд үүсдэг. Цөмийн мембран дахь нүх сүвээр дамжин цитоплазм руу нэвтэрч түүн дотор и-РНХ ба т-РНХ-ийн молекулуудыг багтаасан хосолсон бүтцийг бий болгодог.
Рибосомууд нь өөрөө кальцийн ионуудын нөлөөн дор салж, тусдаа дэд нэгж хэлбэрээр оршдог. Урвуу үйл явц нь эсийн цитоплазмын хэсгүүдэд тохиолддог бөгөөд орчуулгын процессууд явагддаг - эсийн уургийн молекулуудын угсралт. Эс илүү идэвхтэй байх тусам түүний доторх бодисын солилцооны үйл явц илүү эрчимтэй явагдах тусам илүү их рибосом агуулдаг. Жишээлбэл, улаан ясны чөмөгний эсүүд, сээр нуруутан амьтан, хүний элэгний эсүүд цитоплазмд олон тооны эдгээр органеллуудаар тодорхойлогддог.
РРНХ генүүд хэрхэн кодлогдсон бэ?
Дээр дурдсан зүйлс дээр үндэслэн рРНХ генийн бүтэц, төрөл, үйл ажиллагаа нь цөмийн зохион байгуулагчдаас хамаардаг. Эдгээр нь рибосомын РНХ-г кодлодог ген агуулсан локусуудыг агуулдаг. О. Миллер тритон эс дэх оогенезийн судалгаа хийж, эдгээр генүүдийн үйл ажиллагааны механизмыг тогтоожээ. Тэднээс рРНХ-ийн хуулбарыг (анхдагч транскрипт гэж нэрлэдэг) нийлэгжүүлсэн бөгөөд ойролцоогоор 13х103 нуклеотид агуулсан, тунадасны коэффициент нь 45 S. Дараа нь энэ гинж боловсорч гүйцэх процесст орж, гурван үүсэлтэй төгсөв.5, 8 S, 28 S, 18 S тунамал коэффициент бүхий рРНХ молекулууд.
РРНХ үүсэх механизм
Рибосомын РНХ-ийн нийлэгжилтийг судалж, цөмийн ДНХ нь транскрипт буюу рРНХ үүсэх загвар (матриц) болдог гэдгийг нотолсон Миллерийн туршилт руу буцаж орцгооё. Мөн боловсорч гүйцээгүй рибосомын хүчлүүдийн тоо (р-РНХ-ээс өмнөх) үүсэх нь РНХ полимеразын ферментийн молекулуудын тооноос хамаардаг болохыг тогтоожээ. Дараа нь тэдний боловсорч гүйцсэн (боловсруулж) рРНХ молекулууд тэр даруй пептидтэй холбогдож эхэлдэг бөгөөд үүний үр дүнд рибосомын барилгын материал болох рибонуклеопротейн үүснэ.
Эукариот эс дэх рибосомын хүчлүүдийн онцлог
Бүтцийн зарчим, үйл ажиллагааны нийтлэг механизмтай прокариот ба цөмийн организмын рибосомууд нь цитомолекуляр ялгаатай хэвээр байна. Үүнийг мэдэхийн тулд эрдэмтэд рентген туяаны дифракцийн шинжилгээ хэмээх судалгааны аргыг ашигласан. Эукариот рибосомын хэмжээ, улмаар түүнд багтсан рРНХ нь илүү том бөгөөд тунаалтын коэффициент нь 80 S. Магнийн ионыг алдаж буй органеллийг 60 S ба 40 S үзүүлэлттэй хоёр дэд нэгжид хувааж болно. Жижиг бөөмс нь нэг молекул хүчил, нэг том нь гурван, өөрөөр хэлбэл цөмийн эсүүд нь дараах шинж чанартай хүчлийн 4 полинуклеотидын спиральаас бүрдэх рибосомуудыг агуулдаг: 28 S РНХ - 5 мянган нуклеотид, 18 S - 2 мянга 5. S - 120 нуклеотид, 5, 8 S - 160. Эукариот эсэд рРНХ нийлэгждэг газар нь цөмийн кариоплазмд байрлах бөөм юм.
Прокариотуудын рибосомын РНХ
r-РНХ-ээс ялгаатай ньЦөмийн эсүүдэд ороход бактерийн рибосомын рибонуклеины хүчлүүд нь ДНХ агуулсан цитоплазмын нягтаршсан хэсэгт бичигдэж, нуклеоид гэж нэрлэгддэг. Энэ нь рРНХ генийг агуулдаг. Транскрипци нь ерөнхий шинж чанарыг ДНХ генийн рРНХ-аас удамшлын кодын нөхөх дүрмийг харгалзан рибосомын рибонуклеины хүчлийн нуклеотидын дараалал болгон дахин бичих үйл явц гэж илэрхийлж болно: аденин нуклеоитид нь урацил, гуанинтай тохирч байна. цитозинд.
R-РНХ бактери нь цөмийн эсийнхээс бага молекул жинтэй, жижиг хэмжээтэй байдаг. Тэдний тунадасны коэффициент нь 70 S ба хоёр дэд нэгж нь 50 S ба 30 S утгатай байна. Жижиг хэсгүүд нь нэг рРНХ молекул, том нь хоёрыг агуулдаг.
Орчуулгын процесс дахь рибонуклеины хүчлийн үүрэг
r-РНХ-ийн гол үүрэг нь эсийн уургийн биосинтезийн үйл явцыг хангах явдал юм. Энэ нь зөвхөн r-РНХ агуулсан рибосомын дэргэд явагддаг. Бүлэг болгон нэгтгэж, мэдээллийн ДНХ молекултай холбогдож, полисом үүсгэдэг. Амин хүчлийг зөөвөрлөх рибосомын рибонуклеины хүчлийн молекулууд нь полисомд орсны дараа бие биетэйгээ пептидийн холбоогоор холбогдож, полимер - уураг үүсгэдэг. Энэ нь эсийн хамгийн чухал органик нэгдэл бөгөөд барих, тээвэрлэх, эрчим хүч, ферментийн, хамгаалах, дохио өгөх зэрэг олон чухал үүргийг гүйцэтгэдэг.
Энэ нийтлэлд рибосомын нуклейн хүчлүүдийн шинж чанар, бүтэц, тодорхойлолтыг судалсан.ургамал, амьтан, хүний эсийн органик биополимер.
