राइबोसोम की विशेषताएं, प्रकार, संरचना, कार्य



राइबोसोम वे सबसे प्रचुर मात्रा में सेलुलर ऑर्गेनेल हैं और प्रोटीन के संश्लेषण में शामिल हैं। वे झिल्ली से घिरे नहीं होते हैं और दो प्रकार के सबयूनिट से बनते हैं: एक बड़ा और एक छोटा, एक नियम के रूप में, बड़ा सबयूनिट लगभग दो बार छोटा होता है.

प्रोकैरियोटिक वंश में 70S राइबोसोम होता है जो एक बड़े 50S सबयूनिट और एक छोटे से 30S से बना होता है। इसी तरह, यूकेरियोटिक वंश के राइबोसोम एक बड़े 60S सबयूनिट और एक छोटे से 40S सबयूनिट से बने होते हैं।.

राइबोसोम गति में एक कारखाने के अनुरूप है, दूत आरएनए को पढ़ने में सक्षम है, इसे अमीनो एसिड में अनुवाद करके और पेप्टाइड बॉन्ड द्वारा उन्हें बांधना है।.

राइबोसोम एक बैक्टीरिया के कुल प्रोटीन का लगभग 10% और कुल शाही सेना की राशि का 80% से अधिक के बराबर है। यूकेरियोट्स के मामले में, वे अन्य प्रोटीनों के संबंध में प्रचुर मात्रा में नहीं हैं, लेकिन उनकी संख्या अधिक है.

1950 में, शोधकर्ता जॉर्ज पालडे ने पहली बार राइबोसोम की कल्पना की और इस खोज को भौतिकी या चिकित्सा के नोबेल पुरस्कार से सम्मानित किया गया।.

सूची

  • 1 सामान्य विशेषताएं
  • 2 संरचना
  • 3 प्रकार
    • प्रोकैरियोट्स में 3.1 राइबोसोम
    • यूकेरियोट्स में 3.2 राइबोसोम
    • 3.3 Arqueas में राइबोसोम
    • 3.4 तलछट गुणांक
  • 4 कार्य
    • 4.1 प्रोटीन का अनुवाद
    • 4.2 आरएनए स्थानांतरण
    • 4.3 प्रोटीन संश्लेषण के रासायनिक चरण
    • 4.4 राइबोसोम और एंटीबायोटिक्स
  • 5 राइबोसोम का संश्लेषण
    • 5.1 रिबोसोमल आरएनए जीन
  • 6 उत्पत्ति और विकास
  • 7 संदर्भ

सामान्य विशेषताएं

राइबोसोम सभी कोशिकाओं के आवश्यक घटक हैं और प्रोटीन संश्लेषण से संबंधित हैं। वे आकार में बहुत छोटे होते हैं इसलिए वे केवल इलेक्ट्रॉन माइक्रोस्कोप के प्रकाश में देखे जा सकते हैं.

राइबोसोम कोशिका के साइटोप्लाज्म में मुक्त होते हैं, मोटे एंडोप्लाज़मिक रेटिकुलम के लिए लंगर डाले - राइबोसोम देते हैं कि "झुर्रीदार" उपस्थिति - और कुछ जीवों में, जैसे माइटोकॉन्ड्रिया और क्लोरोप्लास्ट.

झिल्ली से जुड़े राइबोसोम प्रोटीन के संश्लेषण के लिए जिम्मेदार होते हैं जो प्लाज्मा झिल्ली में डाले जाएंगे या कोशिका बाह्य में भेजे जाएंगे.

मुक्त राइबोसोम, जो साइटोप्लाज्म में किसी भी संरचना से जुड़े नहीं होते हैं, प्रोटीन को संश्लेषित करते हैं, जिसका गंतव्य कोशिका का आंतरिक भाग है। अंत में, माइटोकॉन्ड्रिया के राइबोसोम माइटोकॉन्ड्रियल उपयोग के लिए प्रोटीन को संश्लेषित करते हैं.

उसी तरह, कई राइबोसोम "पॉलीरिबोसोम" में शामिल हो सकते हैं और एक मैसेंजर आरएनए से मिलकर एक श्रृंखला बना सकते हैं, एक ही प्रोटीन का संश्लेषण करते हुए, कई बार और एक साथ।

सभी दो सबयूनिट से बने होते हैं: एक जिसे बड़ा या बड़ा और दूसरा छोटा या छोटा कहा जाता है.

कुछ लेखकों का मानना ​​है कि राइबोसोम गैर-झिल्लीदार अंग हैं, क्योंकि उनमें इन लिपिड संरचनाओं की कमी होती है, हालांकि अन्य शोधकर्ता उन्हें खुद को organelles नहीं मानते हैं।.

संरचना

राइबोसोम छोटे सेलुलर संरचनाएं हैं (जीवों के समूह के आधार पर 29 से 32 एनएम तक), गोल और घने, राइबोसोमल आरएनए और प्रोटीन अणुओं से बना होता है, जो एक दूसरे से जुड़े होते हैं.

सबसे अधिक अध्ययन किए गए राइबोसोम यूबेरिया, आर्किया और यूकेरियोट्स हैं। पहले वंश में राइबोसोम सरल और छोटे होते हैं। दूसरी ओर यूकेरियोटिक राइबोसोम अधिक जटिल और बड़े होते हैं। आर्किया में, राइबोसोम कुछ निश्चित पहलुओं में दोनों समूहों के समान होते हैं.

कशेरुक और एंजियोस्पर्म (फूल वाले पौधे) के राइबोसोम विशेष रूप से जटिल हैं.

प्रत्येक राइबोसोमल सबयूनिट में मुख्य रूप से राइबोसोमल आरएनए और प्रोटीन की एक विशाल विविधता होती है। बड़े सबयूनिट में राइबोसोमल आरएनए के अलावा छोटे आरएनए अणु शामिल हो सकते हैं.

प्रोटीन एक आदेश के बाद विशिष्ट क्षेत्रों में राइबोसोमल आरएनए से मिलकर होते हैं। राइबोसोम के भीतर, कई सक्रिय साइटों को विभेदित किया जा सकता है, जैसे कि उत्प्रेरक क्षेत्र.

रिबोसोमल आरएनए सेल के लिए महत्वपूर्ण महत्व है और इसके अनुक्रम में देखा जा सकता है, जो कि किसी भी परिवर्तन के खिलाफ उच्च चयनात्मक दबाव को दर्शाते हुए, विकास के दौरान व्यावहारिक रूप से अपरिवर्तित रहा है।.

टाइप

प्रोकैरियोट्स में राइबोसोम

बैक्टीरिया, जैसे ई। कोलाई, 15,000 से अधिक राइबोसोम हैं (अनुपात में यह बैक्टीरिया सेल के शुष्क भार के लगभग एक चौथाई के बराबर है).

बैक्टीरिया में राइबोसोम का व्यास लगभग 18 एनएम है और 65% राइबोसोमल आरएनए से बना है और 6,000 और 75,000 केडीए के बीच विभिन्न आकारों के केवल 35% प्रोटीन हैं.

बड़े सबयूनिट को 50S और छोटा 30S कहा जाता है, जो एक अणु संरचना के साथ मिलकर 2.5 × 10 का आणविक द्रव्यमान बनाता है।6 केडीए.

30S सबयूनिट लम्बी है और सममित नहीं है, जबकि 50S मोटा और छोटा है.

की छोटी सबयूनिट ई। कोलाई यह 16S राइबोसोमल आरएनए (1542 आधार) और 21 प्रोटीन से बना है और बड़े सबयूनिट में 23 एस राइबोसोमल आरएनए (2904 आधार), 5 एस (1542 आधार) और 31 प्रोटीन हैं। उनकी रचना करने वाले प्रोटीन बुनियादी हैं और संख्या संरचना के अनुसार बदलती है.

राइबोसोमल आरएनए अणु, प्रोटीन के साथ मिलकर, आरएनए के अन्य प्रकारों के समान एक माध्यमिक संरचना में समूहीकृत होते हैं।.

यूकेरियोट्स में राइबोसोम

यूकेरियोट्स (80 एस) में राइबोसोम अधिक होते हैं, उच्च आरएनए और प्रोटीन सामग्री के साथ। आरएनए लंबे होते हैं और इन्हें 18S और 28S कहा जाता है। प्रोकैरियोट्स की तरह, राइबोसोम की संरचना में राइबोसोमल आरएनए का प्रभुत्व है.

इन जीवों में राइबोसोम का आणविक द्रव्यमान 4.2 × 10 होता है6 kDa और यह 40S और 60S सबयूनिट में टूट गया है.

40S सबयूनिट में एक एकल आरएनए अणु, 18S (1874 आधार) और लगभग 33 प्रोटीन होते हैं। इसी तरह, 60S सबयूनिट में 28S RNA (4718 बेस), 5.8S (160 बेस) और 5S (120 बेस) शामिल हैं। इसके अलावा, यह मूल प्रोटीन और एसिड प्रोटीन से बना है.

Arqueas में राइबोसोम

आर्किया सूक्ष्म जीवों का एक समूह है जो बैक्टीरिया से मिलता-जुलता है, लेकिन वे कई विशेषताओं में भिन्न होते हैं जो एक अलग डोमेन का निर्माण करते हैं। वे विविध वातावरण में रहते हैं और चरम वातावरण का उपनिवेश करने में सक्षम हैं.

आर्किया में पाए जाने वाले राइबोसोम के प्रकार यूकेरियोटिक जीवों के राइबोसोम के समान होते हैं, हालांकि उनमें बैक्टीरिया राइबोसोम की कुछ विशेषताएं भी होती हैं.

अध्ययन की प्रजातियों के आधार पर, तीन प्रकार के राइबोसोमल आरएनए अणु होते हैं: 16S, 23S और 5S, जो 50 या 70 प्रोटीनों से मिलकर बनता है। आकार के संबंध में, आर्किया के राइबोसोम बैक्टीरिया (70 एस के साथ दो सबयूनिट 30 एस और 50 एस) के करीब हैं, लेकिन उनकी प्राथमिक संरचना के संदर्भ में वे यूकेरियोट्स के करीब हैं.

जैसा कि आम तौर पर आर्किया उच्च तापमान और उच्च नमक सांद्रता वाले वातावरण में रहती हैं, उनके राइबोसोम अत्यधिक प्रतिरोधी होते हैं.

अवसादन गुणांक

S या Svedbergs, कण के अवसादन के गुणांक को संदर्भित करता है। लागू त्वरण के बीच निरंतर अवसादन वेग के बीच संबंध को व्यक्त करता है। इस उपाय के समय आयाम हैं.

ध्यान दें कि स्वेदबर्ग एडिटिव्स नहीं हैं, क्योंकि वे कण के द्रव्यमान और आकार को ध्यान में रखते हैं। इस कारण से, बैक्टीरिया में राइबोसोम 50S और 30S सबयूनिट से बना होता है, जिसमें 80S नहीं होता है, 40S और 60S सबयूनिट में भी 90S राइबोसोम नहीं बनता है.

कार्यों

राइबोसोम एक सार्वभौमिक जैविक मशीनरी होने के नाते सभी जीवों की कोशिकाओं में प्रोटीन संश्लेषण की प्रक्रिया की मध्यस्थता के लिए जिम्मेदार हैं.

राइबोसोम - ट्रांसफर आरएनए और मैसेंजर आरएनए के साथ - डीएनए संदेश को डिकोड करने और इसे अमीनो एसिड के अनुक्रम में व्याख्या करने का प्रबंधन करते हैं, जो एक जीव के सभी प्रोटीनों का निर्माण करते हैं, अनुवाद प्रक्रिया में.

जीव विज्ञान के प्रकाश में, शब्द अनुवाद न्यूक्लियोटाइड ट्रिपल से अमीनो एसिड में "भाषा" के परिवर्तन को संदर्भित करता है.

ये संरचनाएँ अनुवाद का केंद्रीय भाग हैं, जहाँ अधिकांश प्रतिक्रियाएँ होती हैं, जैसे पेप्टाइड बॉन्ड का बनना और नई प्रोटीन का निकलना.

प्रोटीन का अनुवाद

प्रोटीन बनाने की प्रक्रिया एक दूत आरएनए और एक राइबोसोम के बीच बंधन से शुरू होती है। मैसेंजर इस संरचना के माध्यम से एक विशिष्ट छोर पर चलता है जिसे "चेन स्टार्ट कोडन" कहा जाता है।.

जैसे ही संदेशवाहक आरएनए राइबोसोम से गुजरता है, एक प्रोटीन अणु बनता है, क्योंकि राइबोसोम संदेशवाहक में एन्कोड किए गए संदेश की व्याख्या करने में सक्षम होता है.

यह संदेश न्यूक्लियोटाइड्स के ट्रिपलेट्स में एनकोडेड है, जिसमें हर तीन आधार एक विशेष अमीनो एसिड का संकेत देते हैं। उदाहरण के लिए, यदि संदेशवाहक आरएनए अनुक्रम का पालन करता है: AUG AUU CUU UUG GCU, जो पेप्टाइड बनता है, उसमें एमिनो एसिड होते हैं: मेथिओनिन, आइसोलेसीन, ल्यूसीन, ल्यूसीन और एलैनिन।.

यह उदाहरण आनुवंशिक कोड के "अध: पतन" को दर्शाता है, क्योंकि एक से अधिक कोडन - इस मामले में CUU और UUG - एक ही प्रकार के एमिनो एसिड के लिए कोडिंग है। जब राइबोसोम दूत आरएनए में स्टॉप कोडन का पता लगाता है, तो अनुवाद समाप्त हो जाता है.

राइबोसोम में ए साइट और पी साइट होती है। पी साइट पेप्टिडाइल-टीआरएनए को बांधती है और ए साइट में यह एमिनोएसिल-टीआरएनए में प्रवेश करती है।.

आरएनए को स्थानांतरित करें

स्थानांतरण RNAs राइबोसोम में अमीनो एसिड के परिवहन के लिए जिम्मेदार हैं और ट्रिपल के अनुक्रम पूरक हैं। प्रोटीन बनाने वाले 20 अमीनो एसिड में से प्रत्येक के लिए एक स्थानांतरण आरएनए है.

प्रोटीन संश्लेषण के रासायनिक चरण

प्रक्रिया प्रत्येक अमीनो एसिड के सक्रियण के साथ शुरू होती है, जो एडेनोसिन मोनोफॉस्फेट के एक परिसर में एटीपी बाइंडिंग के साथ उच्च ऊर्जा वाले फॉस्फेट को छोड़ती है।.

अतिरिक्त ऊर्जा के साथ अमीनो एसिड के पिछले चरण के परिणाम और बंधन अपने संबंधित स्थानांतरण आरएनए के साथ होता है, एक एमिनो एसिड-टीआरएनए कॉम्प्लेक्स बनाने के लिए। एडेनोसिन मोनोफॉस्फेट रिलीज यहां होता है.

राइबोसोम में, स्थानांतरण आरएनए दूत आरएनए को पाता है। इस चरण में अंतरण या एंटिकोडोन आरएनए का अनुक्रम मैसेंजर आरएनए के कोडन या ट्रिपल के साथ संकरण करता है। यह अपने उचित अनुक्रम के साथ अमीनो एसिड के संरेखण की ओर जाता है.

एंजाइम पेप्टिडाइल ट्रांसफ़ेज़ अमीनो एसिड को बाँधने वाले पेप्टाइड बांड के गठन को उत्प्रेरित करने के लिए जिम्मेदार है। इस प्रक्रिया में बड़ी मात्रा में ऊर्जा की खपत होती है, क्योंकि इसमें प्रत्येक अमीनो एसिड के लिए चार उच्च-ऊर्जा बॉन्ड के गठन की आवश्यकता होती है जो चेन से बांधते हैं.

प्रतिक्रिया अमीनो एसिड के सीओओएच छोर पर एक हाइड्रॉक्सिल कट्टरपंथी को हटा देती है और एनएच छोर पर एक हाइड्रोजन को हटा देती है2 अन्य अमीनो एसिड का। दो अमीनो एसिड के प्रतिक्रियाशील क्षेत्र बाँधते हैं और पेप्टाइड बॉन्ड बनाते हैं.

राइबोसोम और एंटीबायोटिक्स

प्रोटीन संश्लेषण बैक्टीरिया के लिए एक अनिवार्य घटना है, कुछ एंटीबायोटिक्स राइबोसोम और अनुवाद प्रक्रिया के विभिन्न चरणों को लक्षित करते हैं.

उदाहरण के लिए, स्ट्रेप्टोमाइसिन छोटे सबयूनिट को अनुवाद प्रक्रिया में हस्तक्षेप करने के लिए बांधता है, जिससे मैसेंजर आरएनए को पढ़ने में त्रुटियां होती हैं।.

अन्य एंटीबायोटिक्स जैसे कि नियोमाइसीन और जेंटामाइसिन भी अनुवाद त्रुटियों का कारण बन सकते हैं, छोटे सबयूनिट के लिए युग्मन.

राइबोसोम का संश्लेषण

राइबोसोम के संश्लेषण के लिए आवश्यक सभी सेलुलर तंत्र नाभिक में पाए जाते हैं, नाभिक का एक घना क्षेत्र जो झिल्लीदार संरचनाओं से घिरा नहीं है.

न्यूक्लियोलस कोशिका प्रकार के आधार पर एक परिवर्तनशील संरचना है: यह उच्च प्रोटीन आवश्यकताओं वाली कोशिकाओं में बड़ी और विशिष्ट है और कोशिकाओं में एक लगभग अगोचर क्षेत्र है जो प्रोटीन की एक छोटी मात्रा का संश्लेषण करती है.

राइबोसोमल आरएनए का प्रसंस्करण इस क्षेत्र में होता है, जहां यह राइबोसोमल प्रोटीन के साथ युग्मित होता है और दानेदार संघनन उत्पादों को जन्म देता है, जो अपरिपक्व सबयूनिट्स हैं जो कार्यात्मक राइबोसोम का गठन करते हैं.

सबयूनिट्स को नाभिक के बाहर ले जाया जाता है - परमाणु छिद्रों के माध्यम से - साइटोप्लाज्म, जहां उन्हें परिपक्व राइबोसोम में इकट्ठा किया जाता है जो प्रोटीन संश्लेषण शुरू कर सकते हैं.

राइबोसोमल आरएनए के जीन

मनुष्यों में, राइबोसोमल आरएनए के लिए कोड जो जीन विशिष्ट गुणसूत्रों के पांच जोड़े में पाए जाते हैं: 13, 14, 15, 21 और 22. चूंकि कोशिकाओं को बड़ी मात्रा में राइबोसोम की आवश्यकता होती है, इसलिए जीन इन गुणसूत्रों में कई बार दोहराए जाते हैं.

न्यूक्लियोलस जीन राइबोसोमल आरएनएएस 5.8 एस, 18 एस और 28 एस को एनकोड करते हैं और आरएनए पोलीमरेज़ द्वारा 45 एस के अग्रगामी प्रतिलेख में स्थानांतरित होते हैं। 5S राइबोसोमल आरएनए नाभिक में संश्लेषित नहीं होता है.

उत्पत्ति और विकास

आधुनिक राइबोसोम LUCA के समय में प्रकट हुए होंगे, अंतिम सार्वभौमिक सामान्य पूर्वज (अंग्रेजी में संक्षिप्त रूप में) अंतिम सार्वभौमिक सामान्य पूर्वज), शायद आरएनए की काल्पनिक दुनिया में। यह प्रस्तावित है कि ट्रांसफर आरएनए राइबोसोम के विकास के लिए मौलिक थे.

यह संरचना आत्म-प्रतिकृति कार्यों के साथ एक जटिल के रूप में उभर सकती है जिसने बाद में अमीनो एसिड के संश्लेषण के लिए कार्यों का अधिग्रहण किया। आरएनए की सबसे उत्कृष्ट विशेषताओं में से एक इसकी अपनी प्रतिकृति को उत्प्रेरित करने की क्षमता है.

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