سلول: ریبوزوم

ریبوزومها اندامکهایی فاقد غشا و از نظر اندازه بسیار کوچک هستند، اما نقشی حیاتی در حیات سلولی دارند، چرا که محل اصلی سنتز پروتئین هستند. این ساختارها در تمامی موجودات زنده از جمله پروکاریوتها و یوکاریوتها حضور دارند و از ترکیبی از RNA ریبوزومی (rRNA) و پروتئینهای ریبوزومی تشکیل شدهاند.
ریبوزوم از دو زیرواحد نابرابر تشکیل شده است:
- در یوکاریوتها، این دو زیرواحد عبارتند از 40S (کوچک) و 60S (بزرگ) که با هم ریبوزوم 80S را تشکیل میدهند.
- در پروکاریوتها، زیرواحدهای 30S و 50S تشکیلدهنده ریبوزوم 70S هستند. نکته مهم این است که «S» به واحد Svedberg اشاره دارد و نمایانگر سرعت رسوبدهی ذرات در سانتریفیوژ است، نه جرم یا اندازه خطی.
عملکرد ریبوزومها در فرایند ترجمه (Translation)، یعنی تبدیل پیام ژنتیکی موجود در RNA پیامرسان (mRNA) به زنجیره پلیپپتیدی است. این فرایند شامل سه مرحله اصلی است:
- آغاز (Initiation): اتصال زیرواحد کوچک ریبوزوم به mRNA و آغاز ترجمه با ورود نخستین tRNA.
- طولانیسازی (Elongation): اضافه شدن آمینواسیدهای جدید به زنجیره در حال رشد با کمک RNA ناقل (tRNA) و آنزیم پپتیدیل ترانسفراز.
- پایان (Termination): زمانیکه ریبوزوم به کد پایان (Stop Codon) میرسد و زنجیره آزاد میشود.
ریبوزومها میتوانند بهصورت آزاد در سیتوپلاسم قرار داشته باشند یا به سطح شبکه آندوپلاسمی زبر (Rough ER) متصل باشند. ریبوزومهای آزاد عمدتاً پروتئینهایی را تولید میکنند که درون سیتوزول فعالیت دارند، در حالیکه ریبوزومهای متصل به ER پروتئینهایی را میسازند که به درون غشا، اندامکها یا خارج از سلول فرستاده میشوند.
یکی از ویژگیهای جالب ریبوزومها اختصاصیبودن ساختار آنها بین گونهها است. بهطور مثال، تفاوت ساختار ریبوزومهای پروکاریوتی و یوکاریوتی بهگونهای است که بسیاری از آنتیبیوتیکها (مانند تتراسایکلین، استرپتومایسین، کلرامفنیکل) میتوانند ریبوزوم باکتریها را هدف قرار دهند بدون آنکه عملکرد ریبوزومهای انسانی را مختل کنند. این ویژگی، پایه بسیاری از داروهای ضدباکتری است.
در انسان، اختلال در بیوژنز یا عملکرد ریبوزومها میتواند باعث بروز ریبوزوموپاتیها شود؛ گروهی از بیماریهای ژنتیکی نادر نظیر سندرم بلکفان-دایموند (Diamond–Blackfan anemia) که با کمخونی، ناهنجاریهای رشدی و افزایش خطر سرطان همراه است.
در سطح سلولی، ساخت ریبوزوم بسیار پرانرژی و سازمانیافته است. در یوکاریوتها، rRNA در هستک (nucleolus) سنتز میشود و با پروتئینهای ریبوزومی که از سیتوپلاسم وارد هسته شدهاند، مونتاژ شده و به شکل زیرواحدهای مجزا به سیتوپلاسم صادر میشود.
در مجموع، ریبوزومها از نظر ساختاری ساده اما از نظر عملکردی بسیار پیچیده و بنیادی هستند. بدون ریبوزوم، سلول نمیتواند هیچ نوع پروتئینی بسازد و در نتیجه حیات سلولی متوقف خواهد شد. بههمین دلیل، آنها بهدرستی بهعنوان ماشینهای مولکولی تولید پروتئین شناخته میشوند که اساس عملکرد، رشد و بقا در تمام موجودات زنده را فراهم میکنند.

این تصویر ساختار ریبوزوم را نشان میدهد که از دو زیرواحد تشکیل شده است: زیرواحد کوچک که به mRNA متصل میشود و زیرواحد بزرگ که محل اتصال tRNA و تشکیل زنجیره پپتیدی است. ریبوزومها در سنتز پروتئین نقش حیاتی دارند و در تمامی سلولهای زنده یافت میشوند
دیدگاهتان را بنویسید