Ашылу тарихы Құрылысы Түрлері Функциясы Механизмі

Рибосомалар зерттеу жүргізілген өсімдік клеткаларының барлығынан табылған. Рибосомалардың болатынын алғаш рет 1941 жылы Касперсон мен Браше атап көрсетті. Рибосомаларға сипаттама беру үшін седиментация коэффициентін қолданады, оны ерітіндідегі бөлшектердің тұну жылдамдығы бойынша анықтайды. 'Бұл коэффициент рибосомалардың өлшемдері мен салмағына байланысты. Бұл шаманы 8 таңбасымен белгілейді, яғни ол Сведберг бірлігін білдіреді. А. С. Спирин. мен Д. П. Гаврилова (1968) прокариоттардан алынған рибосомалардың седиментация коэффициенті 708, ал эукариоттардан алынған рибосомалардыц седиментация коэффициенті 808 болуын анықтады.

Рибосома тірі организмдердің барлығынан дерлік табылған. Әр жасушада шамамен 1000 нан 10000 -ға дейін рибосомаларболады.

Рибосомалар екі класқа бөлінеді: 70 S және 80 S (Sседиментация коэфф. , Сведберг бірлі гі). 70 SРибосома ядросы жоқ прокариоттар жасушаларында, ал 80 S Р-лар эукариоттардың цитоплазмасында болады. Химиялық құрамы жағынан Р-лар РНІ-нан және ақуыздардан тұратын нуклеопротеид болып саналады.

70 SBold text Рибосомасының 60 — 65%-ы. РНҚ және 35 — 40%-ы ақуыздан, ал 80 S Рибосомасының 50%-ы РНҚ-дан, 50%-ы ақуыздан құралады. Құрылымы жағынан Рибосомалар үлкен және кіші суббөліктерден тұрады. Рибосомалар цитоплазмада топтасып (5 -70 -тен) орналасып, полисомалар(полирибосома) түзеді. Рибонуклеопротеидтен құралған ( пен РНҚ) рибосомалар жасуша цитоплазмасында базофилді боялады, олардың құрамында ферменттер де кездеседі.

Әр түрлі организмнен бөлініп алынған рибосомалар — ұсақ және ірі рибосомаларға бөлінеді. Ұсақ рибосомалар прокариоттардан табылған; оған ядросы жоқ бактериялар мен көк-жасыл балдырлар жатады. Ірі рибосомалар эукариоттардан табылған. Эукариоттарға барлық калыптасқан ядросы бар организмдер жатады.

. Рибосомалар цитоплазмада топтасып (5 -70 - тен) орналасып, полисомалар (полирибосома) түзеді. Рибонуклеопротеидтен құралған ( пен РНҚ) рибосомалар жасуша цитоплазмасында базофилді боялады, олардың құрамында ферменттер де кездеседі Олар жасуша цитоплазмасындағы Mg иондарының концентрациясына байланысты диссоциацияланып (молек. ыдырауы) және реассоциацияланып (молекулалардың қайта бірігуі) отырады.

Рибонуклеин қышқылы (РНҚ) — жоғары молекулалық байланыс; нуклеин қышқылдарының типі. Табиғатта кеңінен таралған. РНҚ-ның көмірсу бөлігінде рибоза қанты, ал азотты негіздері ретінде аденин, гуанин, цитозин және урацил болады. Рибонуклеин қышқылдары рибосомалық (р. РНҚ), ақпараттық (а. Р НҚ) және тасымалдаушы (т. РНҚ) болып бөлінеді.

Рибонуклеин қышқылы тізбегі бірнеше ондаған нуклеотидтерден бірнеше мыңдаған нуклеотидтерге дейін созылатын біржіпшелі полинуклеотидтерден тұрады. Организмде РНҚ ақуыздармен кешенді байланысқан рибонуклеотидтер түрінде болады. т. РНҚ жасушада амин қышқылдары қалдықтарын жалғастырып алып, оны ақуыз синтезі өтіп жатқан жерге тасымалдайды. Әрбір амин қышқылының өзіне сай арнайы т. РНҚ (әдетте бірнеше) болады. Барлық т. РНҚ жоңышқа жапырағына ұқсас макромолекулалы құрылымға ие. Олардың рибосомаға және а. РНҚ-на жабысатын, үш нуклеотидтен тұратын (антикодон) және амин қышқылы қалдығын жалғастыратын аймақтары бар.

Олар жасуша цитоплазмасындағы Mg иондарының концентрациясына байланысты диссоциацияланып (молек. ыдырауы) және реассоциацияланып (молекулалардың қайта бірігуі) отырады. Рибосомалар жасушада ақуыз синтезіне қатысатын құраушыларды ұстап тұру, оларды бір-бірімен байланыстыру қызметін атқарады.

Эндоплазмалық тордың жарғақшасындағы рибосомалардың бірнешеуі бірігіп полирибосома құрайды. Олар жасуша тіршілігіне қажетті ақуызды синтездейді.

Трансляция— полипептид тізбегінің гендегі и. РНҚ негі- зінде ақпаратқа сай түзілуі. Трансляция болашақ белокқа тән и. РНҚ-на жазылған нуклеотидтер кезегін түзілетін белоктардың амин қьішқылдарының кезегіне ай- налдырады. Бұл жұмысқа и. РНҚ-нан басқа рибосомалар, т. РНҚ, аминоацил синтетазалар, белоктан тұратын инициация, элонгация және терминацияфакторлары қосылған күрделі құрамдар қатынасады.

Трансляция - цитоплазмада жүретін кезең. Бұл кезең кезінде тек қана 4 әріптік нуклеотидтік тілдің 20 әріптік аминқьшқылының тілге аударылуы ғана жүріп қоймайды, сонымен қатар амин қышқылдарының белоктық тізбектегі өз орнын табу мәселесі шешіледі. Трансляцияның өзі 5 кезеңнен тұрады.

Трансляцияның І-ші кезеңі: амин қышқылдарының активтелуі. Бұл кезеңге қажетті заттар: 20 амин қышқылы, АТФ, Мg 2+, 20 т -РНҚ, 20 аминоацил -т. РНҚ - синтетаза ферменті. Бұл кезең жиырмадан астам аминоацил - т-РНҚсинтетаза ферментінің қатысуымен өтеді.

Трансляцияның 2 -ші кезеңі полипептидтік тізбектің инициациясы. Бұл кезеңге қажетті компоненттер: и-РНҚ; белок синтезін бастаушы кодон /АУГ/. Бұл кодон барлық жағдайда метионинге немесе формилметионинге тән болады; N формилметиониннің т-РНҚ-сы; үлкен және кіші суббірліктер; ГТФ; Мg 2+-иондары; белок синтезін бастаушы белоктық факторлар, оларды Ғ 1, Ғ 2, Ғ 3 деп белгілейді.

Бұл кезеңде белок синтезінің ядролық кезеңінде түзілген, белгілі бір полипептидтің, амин қышқылдың құрамы туралы информациясы бар и-РНҚ рибосоманың кіші суббірлігімен қосылады. Сонан соң бұл и-РНҚ + кіші суббірлік комплексі белок синтезін бастаушы амин қышқылы метионинді тіркеген т-РНҚ мен қосылады. Енді бұл түзілген комплекс рибосоманың үлкен суббірлігімен қосылып, активті, белок синтезін жүргізуге дайын рибосоманы құрайды. [2] Осы активті рибосоманың түзілуіне Ғ 1, Ғ 2, Ғ 3 белоктық факторлар да өз үлесін қосады. Рибосоманың кіші суббірлігі 21 белоктан және 1600 нуклеотид тізбегінен тұратын бір р-РНҚ-нан тұрса, үлкен суббірлік 34 белоктан және 3200 және 120 нуклеотидтік тізбектерден тұратын екі р-РНҚ-дан тұрады.

Трансляцияның 3 -ші кезеңі: элонгация деген атпен белгілі. Бұл кезеңге қажетті заттар: екінші кезеңде түзілген активті рибосома; и. РНҚ-дағы кодондарға сәйкес келетін аминоацил - т-РНҚ; Мg 2+; белоктық факторлар; ГТФ; пептидилтрансфераза; транслоказа.

2/ Транспептидаза ферментінің әсерімен метионин амин кышқылы центрдегі амин қышқылымен пептидтік байланыс түзеді. 3/ Транслоказа ферментінің әсер етуімен рибосома и-РНҚның бойымен бір кодонга жылжиды. Түзілген дипептидилдік центрде болады да, аминоацилдік центр келесі аминоацил-т-РНҚ-ның байланысуы үшін бос қалады. Міне, осылай пептидтік тізбек өсе береді, элонгацияның пептидилтрансфераза және транслоказа ферменттерінің атқаратын жұмыстары қайталанып и-РНҚ-да жазылынып алынған белоктың молекуласындағы амин қышқылдары өзінің орындарын табады.

Белоктардың синтезі бір рибосомада өтуі мүмкін немесе бір уақытта бірнеше рибосомада /полисомада/ жүруі мүмкін. Полисома бір и-РНҚ бойында бола алатын рибосомалар тобы /80 -ге жуық рибосома/ болуы мүмкін. Мұндай бір и-РНҚ-ның бойындағы информацияны бір уақытта бірнеше рибосоманың көмегімен белок синтезіне қолдану синтездің тез және тиімді өтуіне мүмкіндік тудырады. Бактерияларда транскрипция және трансляция бірімен-бірі ілесіп жүреді, яғни ДНҚ-на тәуелді РНҚ-полимераза и-РНҚның синтезін жүргізіп жатқан кезде, и-РНҚ-ның бір шетінде белок синтезі де басталып жатады. Бактериялардың екінші бір ерекшелігі и-РНҚ-ның тіршілік ету уақыты бірнеше минут қана, сонан соң олар тез нуклеаза ферментінің әсерімен ыдырап кетеді.

Терминация яғни синтездің бітуі, аяқталу кезеңі, керекті эаттар: 1/ АТФ; 2/ белок синтезінің біткенін білдіруші и. РНҚ-дағы кодондар; 3/ полипептидтің рибосомадан босап шығуына қажет белоктық факторлар, и-РНҚ -да соңғы амин қышқылын көрсететін кодон біткен соң, мағынасыз, мәнсіз кодондар басталады.

Олардың саны үшеу: УАА, УАГ, УГА. Міне осы кодондардың басталуы, полипептидттің синтезінің біткенін хабарлайды. Сонан соң, синтезді бітіруші факторлар /Ғ 1, Ғ 2/ өздерінің әрекетін бастайды. Бұл факторлар: I/ полипептидтің соңғы т-РНҚ-дан гидролиздік жолмен ыдырап шығуын және т-РНҚ-ның босауын; 2/ соңғы т-РНҚ-ның пептидилдік бөлімнің "бос" күйінде бөлінуін; 3/ рибосоманың 305 жане 505 суббірліктерге диссоциациялануын қамтамасыз етеді. [2]

кеңістіктегі полипептидтік тізбектің орналасуы және процессинг. Бұл кезеңде полипептид өзінің кеңістіктегі екінші- , үшінші - реттік құрылысын түзіп, биологиялық активті түріне көшеді. Сонымен қатар бұл кезеңде бірінші амин қышқылы метиониннен және кейбір керек емес амин қышқылдарынан ажырап, кейбір амин қышқылдарының қалдықтары өзіне фосфат, - метил - , карбоксил - , ацетил топтарын қосып алуы мүмкін.