Ribosom mewakili kompleks dari asid ribonukleik dengan pelbagai protein. Di sana, sintesis protein berlaku mengikut urutan nukleotida yang disimpan dalam DNA dengan diterjemahkan ke dalam rantai polipeptida.
Apa itu ribosom?
Ribosom terdiri daripada rRNA dan pelbagai struktur protein. RRNA (ribosom RNA) ditranskripsikan dalam DNA. Di sana, dalam bentuk rDNA, terdapat gen untuk sintesis RNA ribosom. RDNA tidak ditranskripsi protein, tetapi hanya menjadi RNA ribosom. Dalam proses ini, rRNA berfungsi sebagai asas pembinaan blok ribosom. Di sana ia memangkinkan terjemahan maklumat genetik mRNA menjadi protein. Protein di dalam ribosom tidak berkaitan secara kovalen dengan rRNA. Mereka memegang struktur ribosom bersama, sementara pemangkin sintesis protein sebenarnya dilakukan oleh rRNA. Ribosom terdiri daripada dua subunit yang bergabung menjadi ribosom hanya semasa sintesis protein. Blok binaan mereka disintesis dalam inti pada DNA. Di sana, kedua-dua rRNA dan protein dihasilkan, yang bergabung ke dalam dua subunit di dalam nukleus. Mereka memasuki sitoplasma melalui liang nuklear. Dalam sel eukariotik terdapat 100,000 hingga 10,000,000 ribosom, bergantung pada aktiviti sintesis protein. Terdapat lebih banyak ribosom dalam sel dengan sintesis protein yang sangat aktif daripada sel yang mempunyai aktiviti yang lebih rendah. Sebagai tambahan kepada sitoplasma, ribosom juga terdapat di mitokondria atau, pada tanaman, dalam kloroplas.
Anatomi dan struktur
Seperti disebutkan sebelumnya, ribosom terdiri dari rRNA dan protein struktural, yang bertanggung jawab untuk kedudukan dan kohesi struktur yang tepat. Selepas sintesis dalam nukleus, dua subunit terbentuk yang berkumpul menjadi ribosom hanya semasa sintesis protein melalui hubungan dengan mRNA. Setelah selesai biosintesis protein, ribosom yang sesuai dipecah menjadi subunitnya semula. Pada mamalia, subunit kecil terdiri dari 33 protein dan satu rRNA, dan subunit besar terdiri dari 49 protein dan tiga rRNA. Setelah bersentuhan dengan mRNA, yang membawa maklumat genetik dari DNA untuk protein tertentu, kedua-dua subunit berkumpul untuk membentuk ribosom yang tepat, dan pada masa itu sintesis protein dapat bermula. Protein ribosom cenderung duduk di pinggirnya. Ribosom boleh didapati secara bebas di sitoplasma atau membran yang terikat pada retikulum endoplasma. Mereka sentiasa bergantian antara keadaan bebas dan membran. Ribosom yang terletak di sitoplasma bebas menghasilkan protein, yang juga akan segera dilepaskan ke sitoplasma. Protein terbentuk pada retikulum endoplasma dan memasuki lumen ER melalui transporter protein cotranslational. Selalunya, ini adalah protein yang terbentuk dalam sel pembentuk rembesan seperti pankreas.
Fungsi dan Tugas
Fungsi ribosom adalah untuk memangkin biosintesis protein. Maklumat genetik sebenar untuk protein dibawa oleh mRNA, yang ditranskripsikan di DNA. Setelah meninggalkan inti, ia segera mengikat ribosom untuk sintesis protein. Dalam proses itu, kedua-dua subunit berkumpul. Tambahan pula, individu asid amino diangkut dari sitoplasma ke ribosom melalui tRNA. Di sana, terdapat tiga laman web pengikat tRNA. Ini adalah laman aminoacyl (A), peptidyl (P) dan exit (E). Pada permulaan sintesis protein, dua laman web, laman A dan P, pada mulanya ditempati oleh tRNA yang mengandungi asid amino. Keadaan ini dinamakan keadaan pra-terjemahan. Selepas pembentukan ikatan peptida antara keduanya asid amino, keadaan pasca-terjemahan ditubuhkan, di mana laman A menjadi laman E dan laman P menjadi laman A. Bekas tRNA P-site, yang dilucutkan dari asam amino, kini ditutup dari ribosom. Keadaan berayun secara berterusan semasa sintesis protein. Tenaga pengaktifan tinggi diperlukan untuk setiap perubahan. TRNA individu molekul berlabuh ke kodon pelengkap masing-masing mRNA. Dalam proses ini, sintesis protein berlaku di antara dua subunit ribosom dalam struktur berbentuk terowong. Biosintesis sebenar dikendalikan oleh subunit besar ribosom. Subunit kecil mengawal fungsi rRNA. Oleh kerana sintesis berlaku dalam sejenis terowong, rantai protein yang masih belum selesai semasa pemasangan protein dilindungi daripada kerosakan melalui pembaikan enzim. Dalam bentuk ini, protein ini akan diakui cacat pada sitoplasma dan segera terdegradasi. Setelah sintesis protein lengkap, ribosom pecah menjadi subunitnya semula.
Penyakit
Gangguan sintesis protein boleh membawa untuk serius kesihatan masalah. Kemajuan proses ini secara teratur sangat penting untuk fungsi kehidupan. Walau bagaimanapun, terdapat beberapa mutasi yang mempunyai kesan pada protein struktur atau mRNA. Salah satu penyakit di mana penyebabnya dianggap sebagai mutasi pada protein ribosomal dikenali sebagai Diamond-Blackfan anemia. Diamond-Blackfan anemia adalah sangat jarang berlaku darah gangguan di mana sintesis sel darah merah terganggu. Anemia keputusan, yang menghalang organ daripada mendapat bekalan yang mencukupi oksigen. Rawatan terdiri daripada sepanjang hayat darah pemindahan darah. Di samping itu, terdapat kecacatan fizikal yang lain. Menurut satu teori, kerosakan protein ribosom menyebabkan peningkatan apoptosis sel prekursor eritrosit, menyebabkan anemia. Sebilangan besar mutasi berlaku secara spontan. Warisan sindrom dapat ditunjukkan dalam hanya 15 peratus daripada semua kes.