Thomas Northcut/Digital Vision/Getty Images
Varje levande cell innehåller DNA som består av fyra nukleotider. Den exakta ordningen för dessa nukleotider kodar för gener som instruerar cellen att producera de proteiner och RNA som är nödvändiga för tillväxt och replikation. Medan varje kromosom bär en enda kopia av DNA per cell, transkriberas generna den hyser ofta till många RNA-molekyler.
Celler är beroende av tre primära RNA-arter:budbärar-RNA (mRNA), överförings-RNA (tRNA) och ribosomalt RNA (rRNA). mRNA fungerar som ritningen för proteinsyntes, medan tRNA och rRNA underlättar sammansättningen av aminosyror till polypeptidkedjor. Ribosomer - komplexa maskiner gjorda av proteiner och rRNA - översätter mRNA till funktionella proteiner. I denna process tar tRNA med sig den korrekta aminosyran för att matcha kodonet på mRNA:t, medan rRNA katalyserar peptidbindningsbildningen som länkar samman aminosyror.
Typiska djurceller innehåller miljarder proteiner, var och en syntetiserad på en ribosom. Snabbt delande celler kan hysa upp till tio miljoner ribosomer, vilket understryker den höga efterfrågan på dessa molekylära fabriker.
En ribosom består av två underenheter som konvergerar runt en mRNA-sträng för att bygga ett protein. Subenheterna är sammansatta av över 50 proteiner som ger strukturellt stöd, organiserade runt fyra stora rRNA-molekyler som både bibehåller ribosomal form och katalyserar peptidbindningsreaktionen. Ribosomsammansättningen börjar i kärnan, där rRNA transkriberas från DNA, bearbetas till fragment och kombineras med proteiner. De delvis sammansatta ribosomerna exporteras sedan till cytoplasman för slutlig mognad och redo för translation.
För att möta kravet på upp till tio miljoner ribosomer upprepar celler rRNA-gener i tandem-arrayer - cirka 100 kopior av varje rRNA-gen finns i ett typiskt djurgenom. Trots denna amplifiering måste cellen transkribera tusentals rRNA-molekyler för att sätta ihop de nödvändiga ribosomerna, vilket förklarar överflöd av rRNA i förhållande till dess unika DNA-mall per cell.
