Što je biosinteza ribosoma?

Biosinteza ribosoma je proces kojim se unutar stanice formiraju organele poznate kao ribosomi. Ribosomi su vitalni za funkciju stanice zbog svoje uloge u sintezi proteina. Proces biosinteze ribosoma iznimno je složen i visoko evolucijski očuvan, što znači da su njegovi putovi slični kod različitih vrsta organizama. Biosinteza ribosoma proučavana je i in vivo, unutar živih stanica, i in vitro, kao dio laboratorijskog okruženja.

Bitna komponenta stanice, ribosomi provode proces translacije. U prijevodu, genetske informacije kodirane u komadićima ribonukleinske kiseline (mRNA) uparuju se s odgovarajućim informacijama koje nose molekule prijenosne RNA (tRNA), od kojih svaka nosi određenu aminokiselinu. Aminokiseline se okupljaju u ribosomu kako bi tvorile protein. Stvaranje ribosoma zahtijeva visok unos energije, tako da brzina biosinteze ribosoma u stanici ovisi i o potrebi za proteinima i o količini hranjivih tvari u izvanstaničnom okruženju

Ribosomi se sastoje od ribosomske RNA (rRNA) i ribosomskih proteina. Da bi se sintetizirali ribosomski proteini, mora se dogoditi isti proces translacije koji se koristi za stvaranje drugih proteina. Genetski kodovi za ribosomske proteine ​​nose fragmenti koji se nazivaju prekursorske mRNA (pre-mRNA). Pre-mRNA, kao i druge RNA molekule, transkribiraju se iz deoksiribonukleinske kiseline (DNA) stanice u jezgri, koja je mjesto unutar jezgre. Nakon transkripcije, pre-mRNA se obrađuju enzimima i transportiraju u citoplazmu, gdje ih ribosomi prevode u ribosomske proteine.

rRNA nastaje kroz složene biokemijske procese koji se odvijaju u nukleolu. U prvom koraku, prekursorska rRNA (pre-rRNA) se transkribira iz DNK. Pre-rRNA se zatim modificira u zrelu rRNA pomoću enzima u nukleolu. Kako dolazi do modifikacije, rRNA počinje migrirati iz nukleola prema vanjskim dijelovima jezgre, odnosno nukleoplazmi.

U ovom trenutku u procesu, ribosomski proteini koji su sintetizirani u citoplazmi uvoze se u nukleolus i okupljaju na rRNA. Time nastaju dvije ribosomske podjedinice, glavne komponente ribosoma. Ribosom, gotovo kompletan, izlazi iz jezgre i prolazi završnu obradu u citoplazmi.

Proces biosinteze ribosoma se još uvijek proučava u živim stanicama, zbog svoje razine složenosti. Često se u laboratoriju provode studije na Saccharomyces cerevisiae, vrsti pupajućeg kvasca. Također je utvrđeno da se bakterijski ribosomi mogu sintetizirati in vitro, izvan organizma, koristeći rRNA i ribosomske proteine.