10.5. "Ribosomen" die de RNA-kopie verwerken

Wanneer een mRNA-kopie is gemaakt van een gen of een operon, is het werk eigenlijk nog maar pas begonnen, net als wanneer een kantoorwerker in een industriële fabriek kopieën heeft gemaakt van de blauwdrukken op het verzoek van een voorman in de produktiehal. De instructies moeten dan gelezen worden en in acties worden omgezet in de assemblagelijnen van de cel. De juiste aminozuren moeten in de geschikte volgorde worden geordend en dan samengevoegd worden tot de benodigde eiwitketen.

De voorman is de sleutelfiguur in een produktielijn met een complexe assemblagemachine. Hij draagt zijn arbeiders op om de kopie van de instructies te lezen en hem dan de benodigde artikelen in de juiste volgorde te brengen. Dan kan hij ze assembleren door gebruik te maken van de machinerie die hij voor dat doeleinde ter beschikking heeft.

In de levende cel speelt het zogenaamde ribosoom de rol van voorman. Een ribosoom is een bijzonder klein deeltje dat bestaat uit eiwitten en RNA. Het lijkt een beetje op een volleybal die tegen een basketbal zit aangedrukt. Het ribosoom coördineert de vertaling van genetische informatie in de volgorde van de nucleotidebasen in het mRNA (omgezet vanuit de DNA-molecule, het gen) naar de volgorde van de aminozuren in elk eiwit dat in de cel vervaardigd wordt. [1] Wanneer een mRNA-kopie gemaakt wordt langs het DNA, worden één of meerdere ribosomen aan het begin ervan gepositioneerd. Vervolgens beweegt elk ribosoom zich langs de lengte van het mRNA en vertaalt het de RNA-drietallen of codons, zodat deze aangeven welke aminozuren in de gecodeerde volgorde moeten worden geassembleerd. Deze verbazingwekkende en efficiënte operatie vindt plaats bij de assemblagemachine van elk ribosoom.

Als een bepaald codon bijvoorbeeld GGC is, dan wordt een glycinemolecule (de kleinste van de aminozuurtypen) naar het ribosoom gebracht. Het is alsof de ribosoomvoorman een arbeider toegang geeft tot de productieafdeling, en wel een arbeider die over de glycinevoorraad gaat en een glycinemolecule bij zich heeft, omdat de instructies in de code specificeren dat het volgende aminozuur glycine moet zijn. [2]



Volgende pagina



1 Masayasu Nomura, "Ribosomes", Scientific American, oktober 1969, p. 28. [Terug naar de tekst]

2 Naar data van Francis H. C. Crick, "The Genetic. Code: III", Scientific American, Vol. 215 (oktober 1966), p. 57. [Terug naar de tekst]

3 Zoals we zullen zien is dit proces veel ingewikkelder. Er zijn belangrijke tussenstappen die we nu moeten beschrijven. Sommige sterke vereenvoudigingen dienen om een globaal idee te geven, waarvan de details later ingevuld Ribosomen bestaan uit ongeveer 60 verschillende soorten eiwitten die gecombineerd worden met een speciale vorm van RNA – ribosomaal RNA (rRNA). Gewoonlijk bevindt zich naar gewicht meer rRNA dan eiwitten in een ribosoom. Het ribosoom bestaat uit twee secties (aangeduid als de 50-S en 30-S deeltjes) die onafhankelijk kunnen bestaan, maar die samenkomen om de mRNA-boodschap te lezen. Volgens Watson kunnen zich in een enkele bacterie tot wel 15.000 ribosomen bevinden. Op enig tijdstip bevinden zich slechts ongeveer 1000 mRNA-moleculen in een enkele cel van sommige bacteriën, omdat het mRNA een korte levensduur heeft en wordt afgebroken in onderdelen die dan hergebruikt kunnen worden om nieuwe mRNA boodschappen te vormen (Watson, Molecular Biology, pp. 368, 369, 395, 452, 455.) De ribosomale subeenheden worden in bacteriën bijvoorbeeld 50S en 30S genoemd, terwijl de belangrijkste ribosomen in hogere cellen 60S en 40S secties bevatten. [Terug naar de tekst]