In de biologie, Vaak horen we het woord ribosoom gerelateerd aan de vertaling van genen, RNA, eiwitten en andere. Het is echter moeilijk om al deze handelingen te begrijpen zonder duidelijk te zijn over de basisconcepten. Daarom gaan we dit artikel wijden om uit te leggen wat een ribosoom is.
Om dit te bereiken, zullen we een beetje praten over hun functie en over de ribosomen van bacteriën. Daarnaast bespreken we wat ze produceren en waar ze te vinden zijn. Als je geïnteresseerd bent in het onderwerp of gewoon wilt weten wat een ribosoom is, dan is dit ongetwijfeld het juiste artikel.
Wat is een ribosoom en zijn functie?
Als we het hebben over ribosomen, bedoelen we cytoplasmatische organellen die niet worden begrensd door een membraan van rRNA (ribonucleïnezuur) en ribosomale eiwitten. Samen vormen ze een moleculaire machine die in alle cellen wordt aangetroffen, met uitzondering van sperma. Dankzij hen is het mogelijk om de nodige vertaling uit te voeren voor de expressie van genen. Met andere woorden: Ribosomen zijn verantwoordelijk voor de eiwitsynthese door de informatie in het DNA. Dit komt getranscribeerd naar het ribosoom in de vorm van mRNA (boodschapper-RNA).
Wat betreft de functie van het ribosoom, het is de vertaling of synthese van eiwitten. Om deze taak uit te voeren, halen ribosomen de nodige informatie uit mRNA de nucleotidesequentie ervan zal uiteindelijk de aminozuursequentie van het eiwit bepalen. Wat betreft de RNA-sequentie, deze komt van de transcriptie van een DNA-gen. Transfer RNA is verantwoordelijk voor het transport van aminozuren naar ribosomen.
Wat produceren ribosomen?
De functie van het ribosoom is fundamenteel in de genetische code. Zoals we eerder hebben gezegd, is het verantwoordelijk voor eiwitsynthese, een proces dat ook bekend staat als genvertaling. Om dit te doen, leest het ribosoom de informatie van het mRNA en neemt het de aminozuren van het transfer-RNA op in het eiwit dat momenteel groeit. Daarom produceert het ribosoom eiwitten.
Voordat we verder gaan, moeten we dat weten aminozuren vormen eiwitten. Momenteel zijn er 20 aminozuren ontdekt onder alle levende wezens. In de genetische code worden aminozuren gecodeerd door codons, dit zijn tripletten van nucleotiden. Er zijn 64 codons die coderen voor alle aminozuren en drie signalen om de vertaling te stoppen. Daarom is de code gedegenereerd en dienen verschillende codons hetzelfde aminozuur.
Ribosoom: eiwitsynthese of vertaling
Over het algemeen begint het translatieproces met het AUG-codon, dat verantwoordelijk is voor het coderen voor het aminozuur methionine. Het codon dat het einde van het eiwit markeert, is het stopcodon. Zoals bij de meeste organismen codeert elk codon voor hetzelfde aminozuur, de genetische code wordt als universeel beschouwd.
Twee delen van het ribosoom komen uit de celkern: De kleine en grote subeenheden. Deze worden bij elkaar gehouden door ladingen. Wanneer de magnesiumconcentratie (Mg2+) afneemt, hebben beide subeenheden de neiging om te scheiden.
Wat zijn de ribosomen van bacteriën?
We zullen eerst goed uitleggen wat bacteriën zijn voordat we het hebben over hun ribosomen. Ook, het zijn prokaryote eencellige levende organismen, dat wil zeggen, ze hebben geen kern. Om een beter idee te krijgen: het genetisch materiaal van bacteriën, dat een dubbelstrengs circulair DNA-molecuul zou zijn, is vrij in het cytoplasma en zit niet opgesloten in een celkern zoals bij eukaryote cellen het geval is.
Als we bacteriën onder een microscoop bekijken, zien ze eruit als staafjes, spiralen of ballen. Ondanks wat bijna iedereen gelooft, de meeste zijn niet schadelijk. Minder dan een procent van de bacteriën veroorzaakt ziekten. In feite zijn ze essentieel voor de ecosystemen die op aarde bestaan.
De ribosomen van bacteriën blijven dezelfde functie vervullen: eiwitsynthese. Alleen vindt het deze keer plaats in bacteriën. Het is een essentieel proces voor zijn groei.
Bacteriële groei
Er zijn in totaal drie fasen die bacteriegroei doorloopt. We gaan ze hieronder becommentariëren om de fundamentele rol van het ribosoom in dit geval beter te begrijpen.
- Lagfase / aanpassingsfase: Een populatie bacteriën heeft een aanpassingstijd nodig wanneer ze zich in een nieuwe omgeving bevindt die de nodige voedingsstoffen levert voor haar groei. In dit geval is de groei traag terwijl de cellen zich voorbereiden om een snelle groei op gang te brengen. Bovendien gaat het om een hoge mate van eiwitbiosynthese, waarbij ribosomen een rol gaan spelen.
- Exponentiële fase: Tijdens deze fase is de celgroei snel en exponentieel. De voedingsstoffen worden met de hoogst mogelijke snelheid gemetaboliseerd totdat ze uitgeput zijn en plaats maken voor de derde en laatste fase.
- Stationaire fase: In de stationaire fase verminderen cellen hun metabolische activiteit drastisch en beginnen ze niet-essentiële cellulaire eiwitten als energiebron te gebruiken. Dit is een overgangsperiode van snelle groei naar een toestand van stressrespons. Daarin wordt de expressie geactiveerd van genen die verband houden met DNA-herstel, transport van voedingsstoffen en metabolisme van antioxidanten.
Zonder ribosomen zouden bacteriën dus niet eens met hun groei kunnen beginnen.
Waar worden ribosomen gevonden?
Er zijn verschillende plaatsen waar ribosomen worden gevonden: In het ruwe endoplasmatisch reticulum, in mitochondriën, in chloroplasten en in het cytosol. Ze zijn echter alleen te zien met een elektronenmicroscoop, aangezien hun grootte 32 nanometer is in het geval van eukaryote cellen en 29 nanometer in prokaryote cellen. Wanneer ze onder een elektronenmicroscoop worden bekeken, zijn ze rond van vorm en elektronendicht. Aan de andere kant zien we onder een optische microscoop dat ze verantwoordelijk zijn voor de basofilie van sommige cellen.
Ik hoop dat dit artikel voor u heeft verduidelijkt wat een ribosoom is en wat zijn functie is. De wereld van biologie en genetica is enorm en er worden elke keer nieuwe dingen ontdekt. Om ze te begrijpen, is het de moeite waard om basiskennis te hebben, zoals weten wat genvertaling is en hoe het werkt.