ARN ribozomal
ARN ribozomal (sau ARN ribozomal , prescurtat ca ARNr ) este cel mai abundent tip de ARN prezent în celulă . Nu codifică direct proteinele , dar este componenta esențială (aproximativ două treimi) a ribozomilor , mașini catalitice care asamblează proteinele, prezente în toate celulele vii. Ribozomul este o structură care se auto-asamblează în două subunități pliate (subunitatea majoră și subunitatea minoră) alcătuită din ARN ribozomal, în prezența a 70-80 proteine ribozomale, care sunt situate în afara sau în cavitățile prezente în interior a ARNr pliat.
Funcția ARNr este de a furniza, în timpul sintezei proteinelor , un mecanism pentru decodarea (traducerea) ARNm în secvențe de aminoacizi, asigurând interacțiunea ARNm cu ARNt (în centrul subunității minore a ribozomului) și asigurând activitatea peptidiltransferazei (în subunitatea majoră a ribozomului). Acuratețea traducerii se datorează muncii coordonate a ambelor subunități.
Dominația nucleolară a fost demonstrată pentru genele ARNr. În unele organisme, în special plante, când doi nuclei se combină într-o singură celulă în timpul hibridizării [ dezambiguizează ] , organismul rezultat poate „alege” un set de gene pentru transcrierea ARNr. Celălalt set este suprimat și, în general, nu este transcris, deși uneori poate fi „reactivat”.
Comparație între procariote și eucariote
După cum sa menționat deja, în ambele domenii ARNr poate fi împărțit în două subunități: majoră și minoră. [1]
| Domeniu | mărimea | Subunitate majoră | Subunitate minoră |
| Procariote | 70 S | 50 S (5 S: 120 nt, 23 S: 2906 nt) | 30S (16S: 1542 nt) |
| Eucariote | 80 S | 60 S (5 S: 121 nt, [2] 5,8 S: 156 nt, [3] 28 S: 5070 nt [4] ) | 40S (18S: 1869 nt [5] ) |
În eucariote, din cei patru ARNr prezenți, trei (5.8S, 28S și 18S) sunt transcriși de ARN polimeraza I dintr-o singură genă sub forma unui singur precursor lung (45S) conținând două distanțieri interni, în timp ce al patrulea (5S) este transcris independent de ARN polimeraza III pornind de la o a doua genă separată de prima.
În bacterii , Archaea , mitocondrii și cloroplaste , subunitatea minoră conține ARNr 16S, în timp ce subunitatea majoră conține două specii: 5S și 23S. La bacterii, genele ribozomale 16S, 23S și 5S sunt de obicei organizate într-un operon . Pot exista una sau mai multe copii ale operonului împrăștiate pe genom ( Escherichia coli de exemplu are șapte). Archaeas poate conține atât un singur operon rDNA, cât și mai multe copii ale aceluiași operon.
În schimb, Eukaryota are în general multe copii ale genelor ARNr repetate în serie. La om, aproximativ 300-400 de repetări ale ARNr sunt prezente în cinci grupuri (pe cromozomii 13, 14, 15, 21 și 22). În majoritatea eucariotelor, subunitatea ribozomală minoră conține ARNr 18S, în timp ce subunitatea majoră conține trei specii diferite: 5S, 5.8S și 25S / 28S.
Importanța ARN-ului ribozomal
Caracteristicile ARN-ului ribozomal sunt importante pentru medicină și pentru studiul evoluției :
- ARNr este ținta multor antibiotice : cloramfenicol , eritromicină , kasugamicină, micrococcină, paromicină, ricină , sarcină, spectinomicină, streptomicină și tiostreptonă;
- ARNr este componenta cea mai conservată (care a suferit mai puține variații pe parcursul evoluției) în toate celulele. [6] Din acest motiv, genele care codifică ARNr sunt secvențiate pentru a identifica grupul taxonomic al unui organism, pentru a recunoaște grupurile înrudite și pentru a estima rata divergenței dintre diferitele specii.
- În procariote, ARNr 16S leagă secvența Shine-Dalgarno conținută în ARNm, iar interacțiunea lor permite asocierea subunității minore-ARNm. În eucariote, ARNr 18S se leagă de catena de ARNm prin intermediul proteinelor asociate capacului, apoi scanează catena și recunoaște secvența Kozak, asigurând inițierea corectă a sintezei proteinelor.
- ARNr 23S conținut în subunitatea majoră leagă aminoacizii transportați de ARNt formând o legătură peptidică. Această funcție în eucariote este îndeplinită de ARNr 28S.
Având în vedere activitatea lor catalitică, ambele ARNr 23S și 28S sunt clasificate ca peptidil-transferaze și, prin urmare, ambele sunt ribozime.
- 5S recunoaște bucla D a ARNt și interacționează între ele permițând inițierea și continuarea sintezei proteinelor atât în procariote, cât și în eucariote.
Notă
- ^ Mai jos este cheia tabelului:
- S reprezintă unitățile Svedberg ;
- nt reprezintă lungimea în nucleotide a ARNr.
- ^ ( RO ) ARN ribozomal Homo sapiens 5S , la ncbi.nlm.nih.gov , Centrul Național pentru Informații despre Biotehnologie.
- ^ ( RO ) ARN ribozomal Homo sapiens 5.8S , la ncbi.nlm.nih.gov , Centrul Național pentru Informații despre Biotehnologie.
- ^ ( RO ) ARN ribozomal Homo sapiens 28S , la ncbi.nlm.nih.gov , Centrul Național pentru Informații despre Biotehnologie.
- ^ ( RO ) ARN ribozomal Homo sapiens 18S , la ncbi.nlm.nih.gov , Centrul Național pentru Informații despre Biotehnologie.
- ^ Smit S, Widmann J, Knight R,Ratele evolutive variază între elementele structurale ale ARNr , vol. 35, nr. 10, Nucleic Acids Res, 2007, pp. 3339–54, DOI : 10.1093 / nar / gkm101 , PMC 1904297 , PMID 17468501 .
Elemente conexe
linkuri externe
- ( EN ) IUPAC Gold Book, „ARN ribozomal (rRNA)” , pe goldbook.iupac.org .
- ( EN ) ARN ribozomal de Denis LJ Lafontaine și David Tollervey ( PDF ), pe his.se. Adus la 21 iulie 2006 (arhivat din original la 27 septembrie 2007) .
