Ogni cellula vivente contiene DNA costituito da quattro blocchi elementari chiamati nucleotidi. La sequenza di nucleotidi spiega i geni che codificano per le proteine ​​e l'RNA che le cellule richiedono per crescere e riprodursi. Ogni filamento di DNA è mantenuto come una singola copia per cella, mentre i geni che si trovano su un cromosoma sono spesso trascritti in molte copie di RNA.

Tre tipi principali di RNA

Le cellule hanno bisogno di tre principali tipi di RNA per svolgere le loro funzioni biologiche: mRNA, tRNA e rRNA. Il tipo che funge da modello per la produzione di proteine ​​è mRNA, mentre tRNA e rRNA aiutano la sintesi proteica. Le macchine cellulari che sintetizzano le proteine ​​sono chiamate ribosomi e sono grandi complessi composti da diverse molecole di rRNA e più di 50 proteine. Quando una molecola di mRNA si combina con un ribosoma, il tRNA corrisponde al modello di mRNA con gli aminoacidi che costituiscono una proteina. Il lavoro dell'rRNA è di aiutare con la reazione chimica di creare legami tra amminoacidi.

Le cellule contengono molti ribosomi

Una tipica cellula animale contiene in media da 8 a 10 miliardi di molecole proteiche. Ogni proteina deve essere sintetizzata su un ribosoma, quindi è chiaro che è necessario un gran numero di ribosomi. Una cellula che si divide rapidamente può avere fino a 10 milioni di ribosomi.

I ribosomi contengono rRNA

I ribosomi hanno due parti, chiamate subunità, che si uniscono attorno a una molecola di mRNA per sintetizzare una proteina. Le oltre 50 proteine ​​in un ribosoma conferiscono al ribosoma la sua forma e struttura. Queste proteine ​​sono organizzate attorno a quattro grandi molecole di rRNA, che forniscono anche la struttura dei ribosomi e aiutano a catalizzare la reazione chimica di unire due amminoacidi. I ribosomi sono costruiti nel nucleo della cellula, dove si trova il DNA. All'interno del nucleo, l'RRNA viene trascritto dal DNA e trasformato in frammenti incorporati insieme a proteine ​​per formare ribosomi. I ribosomi quasi completati vengono esportati dal nucleo nel citoplasma della cellula dove il loro assemblaggio è finito e possono quindi iniziare a tradurre l'mRNA in proteine.

Trascrizione di rRNA

Così tanto rRNA è necessario per rendere fino a 10 milioni di ribosomi richiesti da una cellula che i geni di rRNA siano ripetuti in tandem in modo head-to-tail sul DNA. Ci sono un totale di circa 100 copie dei principali geni di rRNA nel DNA di una tipica cellula animale. Questi geni ripetuti in tandem sono necessari per soddisfare la grande richiesta di ribosomi. Ma anche con 100 copie di questi geni, le cellule devono ancora trascrivere moltissime copie di rRNA per produrre il numero di ribosomi richiesti. Questo è il motivo per cui ci sono molte copie di rRNA per ogni copia di un gene dell'rRNA per cellula.