22.6.3. Рибосомная РНК

22.6.3. Рибосомная РНК

Рибосомная РНК, составляющая более 80% всей РНК клетки, была идентифицирована раньше других типов РНК. Она кодируется особыми генами, находящимися в нескольких хромосомах и расположенными в участке ядрышка, известном под названием ядрышкового организатора. Последовательность оснований в рРНК сходна у всех организмов — от бактерий до высших растений и животных; рРНК содержится в цитоплазме, где она связана с белковыми молекулами, образуя вместе с ними клеточные органеллы, называемые рибосомами (см. разд. 7.2.6).

На рибосомах происходит синтез белка. Здесь "код", заключенный в мРНК, транслируется в аминокислотную последовательность строящейся полипептидной цепи. Рибосомы часто образуют группы, соединяясь друг с другом одной цепочкой мРНК. Такие группы — полирибосомы, или полисомы, — делают возможным одновременный синтез нескольких молекул полипептида при участии одной молекулы мРНК.

22.6.4. Транспортные РНК

22.6.4. Транспортные РНК

Существование транспортных РНК (тРНК) было постулировано Криком и продемонстрировано Хоглендом в 1955 г. Для каждой аминокислоты имеется специфическая тРНК, и все они доставляют содержащиеся в цитоплазме аминокислоты к рибосомам. Таким образом, тРНК играют роль связующих звеньев между триплетным кодом, содержащимся в мРНК, и аминокислотной последовательностью полипептидной цепи. На долю тРНК приходится примерно 15% всей клеточной РНК; у этих РНК самая короткая полинуклеотидная цепь — в нее входит в среднем 80 нуклеотидов. Так как многие аминокислоты кодируются несколькими триплетами, число различных тРНК, переносящих определенные аминокислоты, значительно больше двадцати (идентифицировано уже 60). Все молекулы тРНК имеют сходную основную структуру, показанную на рис. 22.22.

Рис. 22.22. Модель строения транспортной РНК (тРНК). Молекула состоит из 80 нуклеотидов, но пар, образованных за счет комплементарного связывания, в молекуле только 20

На 5'-конце молекулы тРНК всегда находится гуанин, а на 3'-конце — группировка ЦЦА. Последовательность нуклеотидов в остальной молекуле варьирует и может содержать "необычные" основания, такие как инозин (И) и псевдоурацил (у). Последовательность оснований в триплете антикодона (рис. 22.22) строго соответствует той аминокислоте, которую переносит данная молекула тРНК. Каждая аминокислота присоединяется к одной из своих специфических тРНК при участии своей особой формы фермента аминоацил-тРНК-синтетазы. В результате образуется комплекс аминокислоты с тРНК-аминоацил-тРНК, в котором энергия связи между концевым нуклеотидом А (в триплете ЦЦА) и аминокислотой достаточна для того, чтобы в дальнейшем могла образоваться пептидная связь с карбоксильной группой соседней аминокислоты. Таким образом синтезируется полипептидная цепь. В экспериментах с введением в бесклеточные экстракты Е. coli рибосом из клеток крысиной печени наблюдали синтез белков Е. coli, несмотря на "чужеродность" рибосом. Эти эксперименты продемонстрировали универсальность механизмов, осущест-вляющих белковый синтез с участием мРНК, тРНК и рРНК.