ໂຄງສ້າງ ແລະ ໜ້າທີ່ຂອງ Ribosomes
ໄຣໂບໂຊມ ແມ່ນໜຶ່ງໃນອໍແກແນລທີ່ສຳຄັນທີ່ສຸດພາຍໃນຈຸລັງ, ມີບົດບາດໂດຍກົງໃນການສັງເຄາະໂປຣຕີນ. ໂປຣຕີນແມ່ນໂມເລກຸນຫຼັກທີ່ຮັບຜິດຊອບໜ້າທີ່ທາງຊີວະວິທະຍາເກືອບທັງໝົດ, ຕັ້ງແຕ່ການສ້າງໂຄງສ້າງຂອງຈຸລັງ, ການເລັ່ງປະຕິກິລິຍາເຄມີຜ່ານເອນໄຊມ໌, ການຄວບຄຸມສັນຍານລະຫວ່າງຈຸລັງ, ແລະ ການຊ່ວຍໃນການປ້ອງກັນຂອງຮ່າງກາຍ. ດັ່ງນັ້ນ, ການເຂົ້າໃຈໂຄງສ້າງ ແລະ ໜ້າທີ່ຂອງໄຣໂບໂຊມ ໝາຍເຖິງການເຂົ້າໃຈໜຶ່ງໃນສູນກາງຂອງກິດຈະກຳຊີວິດໃນລະດັບໂມເລກຸນ.
ເຂົ້າໃຈກ່ຽວກັບ Ribosomes
ໄຣໂບໂຊມ ແມ່ນສະລັບສັບຊ້ອນໂມເລກຸນຂະໜາດໃຫຍ່ທີ່ປະກອບດ້ວຍ RNA ໄຣໂບໂຊມ (rRNA) ແລະ ໂປຣຕີນໄຣໂບໂຊມ. ໄຣໂບໂຊມພົບໄດ້ໃນຈຸລັງທຸກປະເພດ - ທັງໂປຣແຄຣິໂອດ (ເຊັ່ນ ເຊື້ອແບັກທີເຣຍ) ແລະ ຢູແຄຣິໂອດ (ເຊັ່ນ ສັດ, ພືດ, ແລະ ເຊື້ອເຫັດ). ຄວາມເປັນເອກະລັກຂອງໄຣໂບໂຊມແມ່ນຢູ່ໃນອົງປະກອບຂອງມັນ: rRNA ບໍ່ພຽງແຕ່ເປັນອົງປະກອບໂຄງສ້າງເທົ່ານັ້ນ ແຕ່ຍັງມີບົດບາດເປັນຕົວເລັ່ງປະຕິກິລິຍາໃນການສ້າງພັນທະ peptide. ເວົ້າອີກຢ່າງໜຶ່ງ, ໄຣໂບໂຊມສາມາດຖືກຄິດວ່າເປັນ "ເຄື່ອງຈັກ" ທາງຊີວະວິທະຍາທີ່ແປຂໍ້ມູນທາງພັນທຸກໍາຈາກ mRNA ໄປສູ່ລໍາດັບກົດອະມິໂນທີ່ປະກອບເປັນໂປຣຕີນ.
ໂຄງສ້າງພື້ນຖານຂອງ Ribosomes
ໂດຍທົ່ວໄປ, ribosome ປະກອບດ້ວຍສອງໜ່ວຍຍ່ອຍຄື: ໜ່ວຍຍ່ອຍຂະໜາດນ້ອຍ ແລະ ໜ່ວຍຍ່ອຍຂະໜາດໃຫຍ່. ສອງໜ່ວຍຍ່ອຍເຫຼົ່ານີ້ເຊື່ອມຕໍ່ກັນໃນລະຫວ່າງການແປ (ການແປ mRNA) ແລະ ແຍກອອກຈາກກັນເມື່ອບໍ່ມີການເຄື່ອນໄຫວ. ແຕ່ລະໜ່ວຍຍ່ອຍປະກອບດ້ວຍ rRNA ແລະ ໂປຣຕີນໃນອັດຕາສ່ວນສະເພາະ.
ໄຣໂບໂຊມໃນໂປຣແຄຣິໂອດ (70S)
ໃນຈຸລັງໂປຣແຄຣີໂອດ, ໄຣໂບໂຊມຖືກກ່າວວ່າມີຂະໜາດ 70S (S ແມ່ນຫົວໜ່ວຍ Svedberg ທີ່ຊີ້ບອກອັດຕາການຕົກຕະກອນໃນລະຫວ່າງການປั่นແຍກ, ບໍ່ແມ່ນການວັດແທກຄວາມຍາວໂດຍກົງ). ໄຣໂບໂຊມ 70S ປະກອບດ້ວຍ:
- ໜ່ວຍຍ່ອຍຂະໜາດນ້ອຍ 30S, ເຊິ່ງປະກອບດ້ວຍ rRNA 16S ແລະ ໂປຣຕີນຈຳນວນໜຶ່ງ.
- ໜ່ວຍຍ່ອຍຂະໜາດໃຫຍ່ 50S, ເຊິ່ງປະກອບດ້ວຍ rRNA 23S ແລະ 5S ພ້ອມທັງໂປຣຕີນ ribosomal.
ໜ່ວຍຍ່ອຍຂະໜາດນ້ອຍມີບົດບາດສຳຄັນໃນການຮັບຮູ້ mRNA ແລະ ການກຳນົດຕຳແໜ່ງເລີ່ມຕົ້ນຂອງການແປ, ໃນຂະນະທີ່ໜ່ວຍຍ່ອຍຂະໜາດໃຫຍ່ແມ່ນບ່ອນຫຼັກຂອງການສ້າງພັນທະ peptide.
ໄຣໂບໂຊມໃນຢູແຄຣິໂອດ (80S)
ໃນຈຸລັງ eukaryotic, ribosome ມີຂະໜາດ 80S, ປະກອບດ້ວຍ:
- ໜ່ວຍຍ່ອຍຂະໜາດນ້ອຍ 40S, ເຊິ່ງບັນຈຸ rRNA 18S.
- ໜ່ວຍຍ່ອຍຂະໜາດໃຫຍ່ 60S, ເຊິ່ງປະກອບດ້ວຍ rRNA ຈຳນວນ 28S, 5.8S, ແລະ 5S.
ribosome ຢູຄາຣີໂອດໂດຍທົ່ວໄປແລ້ວມີຄວາມສັບສົນຫຼາຍກວ່າ, ປະກອບດ້ວຍໂປຣຕີນ ribosome ຫຼາຍ ແລະ ປັດໄຈເພີ່ມເຕີມທີ່ຄວບຄຸມຂະບວນການແປ.
ຕຳແໜ່ງຂອງ Ribosome ໃນຈຸລັງ
ໄຣໂບໂຊມສາມາດພົບໄດ້ໃນສອງສະຖານທີ່ຫຼັກຄື:
1. ribosome ອິດສະຫຼະໃນ cytoplasm
ໂດຍທົ່ວໄປແລ້ວ ribosome ອິດສະຫຼະຈະສັງເຄາະໂປຣຕີນທີ່ຈະຖືກນຳໃຊ້ໃນ cytosol, ຕົວຢ່າງເຊັ່ນ enzymes metabolic ຫຼືໂປຣຕີນໂຄງສ້າງຂອງຈຸລັງ.
2. ໄຣໂບໂຊມຖືກຜູກມັດກັບ reticulum endoplasmic ຫຍາບ (ER ຫຍາບ)
ໄຣໂບໂຊມທີ່ຕິດກັບ ER ຫຍາບໆ ໂດຍປົກກະຕິແລ້ວຈະຜະລິດໂປຣຕີນເພື່ອປ່ອຍອອກຈາກຈຸລັງ, ໃສ່ເຂົ້າໄປໃນເຍື່ອຫຸ້ມຈຸລັງ, ຫຼື ສົ່ງໄປຫາອະໄວຍະວະສະເພາະເຊັ່ນ: ໄລໂຊໂຊມ. ໄຣໂບໂຊມຕິດກັນເພາະວ່າ ER ຫຍາບໆມີຕົວຮັບທີ່ພົວພັນກັບໄຣໂບໂຊມ ເມື່ອລະບົບຕ່ອງໂສ້ໂພລີເພບໄທດ໌ທີ່ຜະລິດອອກມາມີສັນຍານສະເພາະ (ເພບໄທດ໌ສັນຍານ).
ນອກຈາກນັ້ນ, ອໍແກແນລ ເຊັ່ນ ໄມໂທຄອນເດຣຍ ແລະ ຄລໍໂຣພລາສ ຍັງມີໄຣໂບໂຊມຂອງຕົນເອງ ເຊິ່ງຄ້າຍຄືກັນກັບໄຣໂບໂຊມໂປຣແຄຣີໂອດ (70S). ສິ່ງນີ້ສະໜັບສະໜູນທິດສະດີເອນໂດຊິມບິໂອຊິດ ເຊິ່ງກ່າວວ່າ ໄມໂທຄອນເດຣຍ ແລະ ຄລໍໂຣພລາສ ມີຕົ້ນກຳເນີດມາຈາກສິ່ງມີຊີວິດໂປຣແຄຣີໂອດ ທີ່ອາໄສຢູ່ຮ່ວມກັນພາຍໃນຈຸລັງຂອງບັນພະບຸລຸດຢູຄາຣີໂອດ.
ສ່ວນປະກອບຂອງ Ribosome: rRNA ແລະໂປຣຕີນ
ໄຣໂບໂຊມປະກອບດ້ວຍສອງສ່ວນປະກອບຫຼັກຄື:
- RNA Ribosomal (rRNA): ນີ້ແມ່ນຮູບແບບທີ່ໂດດເດັ່ນຂອງ RNA ແລະ ປະກອບເປັນຂອບການເຮັດວຽກ ແລະ ສູນກາງການກະຕຸ້ນຂອງ ribosome. rRNA ມີໜ້າທີ່ຮັບຜິດຊອບໃນການກະຕຸ້ນການສ້າງພັນທະ peptide (ກິດຈະກຳ peptidyl transferase).
- ໂປຣຕີນຣິໂບໂຊມ: ເຮັດໜ້າທີ່ໃນການສະຖຽນລະພາບໂຄງສ້າງຂອງ rRNA, ຊ່ວຍປະກອບໜ່ວຍຍ່ອຍ, ແລະ ພົວພັນກັບປັດໄຈການແປ.
ການລວມກັນຂອງ rRNA ແລະໂປຣຕີນປະກອບເປັນໂຄງສ້າງສາມມິຕິທີ່ຊັດເຈນ, ຊ່ວຍໃຫ້ ribosome ເຮັດວຽກໄດ້ໄວ ແລະ ຖືກຕ້ອງ.
ສະຖານທີ່ທີ່ເຮັດວຽກພາຍໃນ Ribosomes
ເມື່ອ ribosome ກຳລັງແປພາສາຢ່າງຫ້າວຫັນ, ມີສາມສະຖານທີ່ຫຼັກທີ່ມີຄວາມສຳຄັນຫຼາຍ, ໂດຍສະເພາະຢູ່ໃນໜ່ວຍຍ່ອຍຂະໜາດໃຫຍ່:
1. ສະຖານທີ່ A (ສະຖານທີ່ Aminoacyl)
ຈຸດເຂົ້າຂອງ tRNA ເຊິ່ງບັນຈຸກົດອະມິໂນຕາມໂຄດອນຂອງ mRNA.
2. ເວັບໄຊ P (ເວັບໄຊ Peptidyl)
ສະຖານທີ່ຂອງ tRNA ທີ່ບັນຈຸລະບົບຕ່ອງໂສ້ polypeptide ທີ່ເຕີບໃຫຍ່.
3. ສະຖານທີ່ E (ອອກຈາກສະຖານທີ່)
ສະຖານທີ່ທີ່ tRNA ທີ່ປ່ອຍກົດອະມິໂນອອກມາ.
ການເຄື່ອນທີ່ຂອງ tRNA ຈາກ A ໄປຫາ P ແລະຫຼັງຈາກນັ້ນໄປຫາ E ເກີດຂຶ້ນເມື່ອ ribosome "ອ່ານ" mRNA ສາມເບສໃນເວລາດຽວກັນ (codon ໂດຍ codon).
ໜ້າທີ່ຂອງ Ribosome ໃນການສັງເຄາະໂປຣຕີນ
ໜ້າທີ່ຫຼັກຂອງໄຣໂບໂຊມແມ່ນການແປ, ເຊິ່ງແປລຳດັບນິວຄລີໂອໄທດ໌ໃນ mRNA ໄປເປັນລຳດັບກົດອະມິໂນ. ການແປໂດຍທົ່ວໄປແບ່ງອອກເປັນສາມຂັ້ນຕອນຄື:
1. ການເລີ່ມຕົ້ນ
ໃນຂັ້ນຕອນນີ້, ໜ່ວຍຍ່ອຍຂະໜາດນ້ອຍຂອງ ribosome ຈະຕິດກັບ mRNA ແລະຄົ້ນຫາ codon ເລີ່ມຕົ້ນ (ໂດຍປົກກະຕິແມ່ນ AUG). tRNA ຂອງຕົວເລີ່ມຕົ້ນທີ່ມີ methionine ກໍ່ເຊື່ອມຕໍ່ກັນ. ເມື່ອ codon ເລີ່ມຕົ້ນຢູ່ໃນບ່ອນທີ່ຖືກຕ້ອງແລ້ວ, ໜ່ວຍຍ່ອຍຂະໜາດໃຫຍ່ຈະລວມຕົວກັນເພື່ອສ້າງ ribosome ທີ່ມີການເຄື່ອນໄຫວ.
2. ການຍືດຕົວ
ໄຣໂບໂຊມເຄື່ອນທີ່ໄປຕາມ mRNA, ຂະຫຍາຍລະບົບຕ່ອງໂສ້ໂພລີເພບໄທດ໌. tRNA ທີ່ມີກົດອະມິໂນເຂົ້າໄປໃນຕຳແໜ່ງ A, ບ່ອນທີ່ມັນຈະຕິດກັບລະບົບຕ່ອງໂສ້ໃນຕຳແໜ່ງ P. ຫຼັງຈາກນັ້ນໄຣໂບໂຊມຈະຍ້າຍໂຄດອນໜຶ່ງ, ເອົາ tRNA ອອກ ແລະ ເຮັດໃຫ້ມີພື້ນທີ່ສຳລັບ tRNA ຕໍ່ໄປ.
3. ການຢຸດຕິສັນຍາ
ເມື່ອ ribosome ພົບກັບ codon ຢຸດ (UAA, UAG, ຫຼື UGA), ຈະບໍ່ມີ tRNA ທີ່ກົງກັນສຳລັບ codon ນັ້ນ. ແທນທີ່ຈະເປັນແນວນັ້ນ, ປັດໄຈຢຸດຕິຈະເຂົ້າໄປ ແລະ ກະຕຸ້ນການປ່ອຍ polypeptide chain. ຫຼັງຈາກນັ້ນ ribosome ຈະແຍກຕົວອອກເປັນສອງໜ່ວຍຍ່ອຍ ແລະ ພ້ອມທີ່ຈະນຳໃຊ້ຄືນ.
ໄຣໂບໂຊມເປັນເປົ້າໝາຍຕ້ານເຊື້ອ
ໄຣໂບໂຊມໂປຣແຄຣີໂອດແຕກຕ່າງກັນທາງດ້ານໂຄງສ້າງຈາກໄຣໂບໂຊມຢູແຄຣີໂອດ. ຄວາມແຕກຕ່າງນີ້ຖືກນຳໃຊ້ໃນການແພດເພາະວ່າຢາຕ້ານເຊື້ອບາງຊະນິດສາມາດຍັບຍັ້ງໄຣໂບໂຊມຂອງເຊື້ອແບັກທີເຣຍໂດຍບໍ່ທຳລາຍໄຣໂບໂຊມຂອງມະນຸດຢ່າງຫຼວງຫຼາຍ. ຕົວຢ່າງ:
- ຢາເຕຕຣາຊີຄລີນ ຍັບຍັ້ງການເຂົ້າຂອງ tRNA ເຂົ້າໄປໃນບໍລິເວນ A.
– Chloramphenicol ຍັບຍັ້ງກິດຈະກຳ peptidyl transferase.
- ຢາ Streptomycin ສາມາດເຮັດໃຫ້ເກີດການອ່ານ mRNA ຜິດພາດ.
ເຖິງຢ່າງໃດກໍ່ຕາມ, ການໃຊ້ຢາຕ້ານເຊື້ອຕ້ອງເໝາະສົມເພາະວ່າເຊື້ອແບັກທີເຣັຍສາມາດພັດທະນາການຕ້ານທານຜ່ານການກາຍພັນ ຫຼື ກົນໄກການປ້ອງກັນອື່ນໆ.
ສະຫຼຸບ
ໄຣໂບໂຊມ ແມ່ນອະໄວຍະວະທີ່ສຳຄັນທີ່ເຮັດໜ້າທີ່ເປັນບ່ອນສັງເຄາະໂປຣຕີນ. ໂຄງສ້າງໄຣໂບໂຊມປະກອບດ້ວຍສອງໜ່ວຍຍ່ອຍຄືໜ່ວຍໃຫຍ່ ແລະ ໜ່ວຍນ້ອຍ, ໂດຍມີສ່ວນປະກອບຫຼັກຄື rRNA ແລະ ໂປຣຕີນໄຣໂບໂຊມ. ໄຣໂບໂຊມມີບ່ອນ A, P, ແລະ E, ເຊິ່ງຮັບປະກັນຂະບວນການແປທີ່ເປັນລະບຽບ ແລະ ຖືກຕ້ອງ. ນອກຈາກມີບົດບາດສຳຄັນໃນການຜະລິດໂປຣຕີນສຳລັບຄວາມຕ້ອງການຂອງຈຸລັງແລ້ວ, ໄຣໂບໂຊມຍັງຖືກເປົ້າໝາຍໂດຍຢາຕ້ານເຊື້ອຕ່າງໆ ເນື່ອງຈາກຄວາມແຕກຕ່າງລະຫວ່າງໄຣໂບໂຊມໂປຣແຄຣິໂອດ ແລະ ຢູແຄຣິໂອດ. ໂດຍການເຂົ້າໃຈໂຄງສ້າງ ແລະ ໜ້າທີ່ຂອງໄຣໂບໂຊມ, ພວກເຮົາສາມາດເຫັນໄດ້ວ່າຂະບວນການພື້ນຖານທີ່ຄ້ຳຊູຊີວິດມີຄວາມຊັບຊ້ອນ ແລະ ປະສານງານກັນແນວໃດ.
