Elke levende cel bevat DNA gemaakt van vier bouwstenen die nucleotiden worden genoemd. De sequentie van nucleotiden beschrijft genen die coderen voor de eiwitten en RNA die cellen nodig hebben om te groeien en zich te reproduceren. Elke DNA-streng wordt als een enkele kopie per cel gehouden, terwijl de genen die op een chromosoom worden gevonden vaak worden getranscribeerd in vele kopieën van RNA.

Drie hoofdsoorten RNA

Cellen hebben drie hoofdkenmerken nodig soorten RNA om hun biologische functies uit te voeren: mRNA, tRNA en rRNA. Het type dat dient als een matrijs voor het maken van eiwit is mRNA, terwijl tRNA en rRNA helpen bij de eiwitsynthese. De cellulaire machines die eiwitten synthetiseren, worden ribosomen genoemd en dit zijn grote complexen die zijn samengesteld uit verschillende rRNA-moleculen en meer dan 50 eiwitten. Wanneer een mRNA-molecuul combineert met een ribosoom, komt tRNA overeen met de mRNA-matrijs met de aminozuren die een eiwit vormen. De taak van rRNA is om te helpen met de chemische reactie van het maken van verbindingen tussen aminozuren.

Cellen bevatten veel ribosomen

Een typische dierlijke cel bevat gemiddeld 8 tot 10 miljard eiwitmoleculen. Elk eiwit moet worden gesynthetiseerd op een ribosoom, dus het is duidelijk dat een groot aantal ribosomen nodig is. Een snel delende cel kan maximaal 10 miljoen ribosomen bevatten.

Ribosomen bevatten rRNA

Ribosomen hebben twee delen, subeenheden genaamd, die samenkomen rond een mRNA-molecuul om een ​​eiwit te synthetiseren. De meer dan 50 eiwitten in een ribosoom geven het ribosoom zijn vorm en structuur. Deze eiwitten zijn georganiseerd rond vier grote rRNA-moleculen, die ook de ribosoomstructuur geven en helpen bij het katalyseren van de chemische reactie van het verbinden van twee aminozuren. Ribosomen worden geconstrueerd in de kern van de cel, waar het DNA zich bevindt. Binnen de kern wordt rRNA getranscribeerd uit DNA en verwerkt tot fragmenten die samen met eiwit worden opgenomen om ribosomen te vormen. De bijna voltooide ribosomen worden uit de kern geëxporteerd naar het cytoplasma van de cel waar hun assemblage is voltooid en ze kunnen dan beginnen met het vertalen van mRNA naar eiwit.

Transcriptie van rRNA

Zoveel rRNA is nodig om de maximaal 10 miljoen ribosomen te maken die een cel nodig heeft, zodat rRNA-genen achter elkaar op een kop-tegen-staart manier op DNA worden herhaald. Er zijn in totaal ongeveer 100 kopieën van de belangrijkste rRNA-genen in het DNA van een typische dierlijke cel. Deze tandemly herhaalde genen zijn nodig om aan de grote vraag naar ribosomen te voldoen. Maar zelfs met 100 kopieën van deze genen moeten cellen nog steeds een groot aantal kopieën van rRNA transcriberen om het aantal vereiste ribosomen te produceren. Dit is de reden waarom er vele kopieën van rRNA zijn voor elke kopie van een rRNA-gen per cel.