Транскрипция: начало пути
Процесс биосинтеза стартует с этапа транскрипции. Ключевым действующим лицом здесь выступает специализированный фермент — РНК-полимераза I. Именно этот фермент отвечает за считывание информации и создание первичного продукта.
Результатом работы РНК-полимеразы I является образование высокомолекулярного предшественника рибосомной РНК. Эта гигантская молекула обозначается как 45S рРНК. На данном этапе она представляет собой единую длинную цепь, в которой заложены структурные основы для будущих частей рибосомы. Этот предшественник служит своеобразным каркасом, вокруг которого в дальнейшем будут разворачиваться все события сборки.
Формирование первичного РНП-комплекса
Как только молекула 45S рРНК начинает синтезироваться, она не остается в одиночестве. По мере удлинения цепи, эта РНК сразу же вступает во взаимодействие с многочисленными рибосомными белками. Важно отметить, что сами эти белки не производятся на месте — они поступают из цитоплазмы клетки, где были синтезированы ранее.
- В результате активного связывания РНК с белками вокруг центрального участка формируется специфическая структура — зона плотного фибриллярного компонента.
- Итогом этого этапа становится образование крупного рибонуклеопротеинового (РНП) комплекса.
- Данный комплекс имеет размер 80S и характеризуется тем, что внутри него упакована ровно одна молекула предшественника 45S рРНК, прочно связанная с поступившими цитоплазматическими белками.
Процессинг: разделение комплекса 80S
Сформированный 80S комплекс не способен выполнять функции рибосомы в таком виде. Ему необходимо пройти этап процессинга — специфического расщепления, в ходе которого огромный конгломерат разрезается на предшественники будущих субъединиц рибосомы.
В результате этого тонко настроенного расщепления формируются две неравные части:
- Большая субъединица (60S): В её состав переходят два фрагмента расщепленной 45S рРНК — это 28S и 5,8S. Однако для полноценного завершения сборки большой субъединицы требуется еще один компонент. К ней присоединяется третий фрагмент — 5S рРНК. Важнейшая особенность заключается в том, что эта 5S рРНК синтезируется совершенно обособленно — на других хромосомах, и этот процесс протекает независимо от ядрышковых организаторов.
- Малая субъединица (40S): Имеет более простое строение в плане РНК-компонентов. После расщепления 80S комплекса она забирает себе лишь один фрагмент исходного предшественника — 18S рРНК.
Транспорт готовых субъединиц
После того как процессинг завершен и обе субъединицы (60S и 40S) полностью сформированы, их пребывание в месте сборки заканчивается. Начинается заключительный этап — транспорт.
Готовые предшественники малой и большой субъединиц направляются к ядерной оболочке. Они поочередно протискиваются сквозь ядерные поры и выходят в цитоплазму. Именно там, в цитоплазматическом пространстве, они в дальнейшем встретятся, чтобы объединиться в полноценную функционирующую рибосому и приступить к синтезу клеточных белков.
Запомнить состав легко: Малая субъединица (40S) скромная и берет только одно число (18S). Большая субъединица (60S) — «коллекционер», она собирает 28S, 5.8S и еще зовет «гостью» с других хромосом — 5S.
Вопросы с занятий и экзамена
Откуда берутся белки для формирования комплекса 80S?
Рибосомные белки не синтезируются в ядре. Они образуются в цитоплазме клетки, после чего специально транспортируются к месту сборки рибосом, где связываются с 45S рРНК.
Какой фермент отвечает за создание 45S рРНК?
Синтез высокомолекулярного предшественника (45S рРНК) осуществляет фермент РНК-полимераза I.
Чем уникальна 5S рРНК по сравнению с другими фрагментами?
В отличие от 18S, 28S и 5,8S фрагментов, которые получаются путем разрезания единой 45S рРНК, молекула 5S рРНК синтезируется на других хромосомах независимо от ядрышковых организаторов.
Что ещё разобрать по теме
- Механизм работы и регуляция РНК-полимеразы I
- Строение зоны плотного фибриллярного компонента
- Процесс транспорта через ядерные поры
- Локализация и роль ядрышковых организаторов
Разберите тему целиком в курсе «Биология»
Здесь — выжимка. В курсе — всё, что спрашивают на занятии и экзамене.
- Полная методичка по теме «Биосинтез рибосом» и ещё 3 793 страниц предмета
- Задания и тесты после каждой темы — как на коллоквиуме
- AI-тьютор ответит на вопрос по теме в любое время
- 124 видеоуроков по предмету
Другие темы раздела «Клетка — элементарная единица живого»
Бесплатные видеоуроки: биологияКороткие уроки с конспектами — без регистрации.
Материал подготовлен преподавателями Школы Сеченова по учебной программе медицинских вузов. Носит образовательный характер.