राइबोसोम किससे बना होता है?

राइबोसोम राइबोसोमल आरएनए और कई राइबोसोमल प्रोटीन से बना होता है जो दो उप-इकाइयों में व्यवस्थित होते हैं; आरएनए डिकोडिंग केंद्र और उत्प्रेरक पेप्टिडाइल ट्रांसफरेज़ केंद्र दोनों का निर्माण करता है।

कई एंटीबायोटिक्स राइबोसोम को क्यों लक्षित करते हैं?

जीवाणु राइबोसोम मानव राइबोसोम से पर्याप्त रूप से भिन्न होते हैं कि दवाएं जीवाणु राइबोसोम पर कार्यात्मक स्थलों से बंध सकती हैं और चुनिंदा रूप से प्रोटीन संश्लेषण को अवरुद्ध कर सकती हैं, यही कारण है कि राइबोसोम एक प्रमुख एंटीबायोटिक लक्ष्य है।

राइबोसोम की संरचना और कार्य

राइबोसोम एक बड़ी राइबोन्यूक्लियोप्रोटीन मशीन है जो अनुवाद (translation) का कार्य करती है, मैसेंजर आरएनए (messenger RNA) को पढ़ती है और प्रोटीन का संश्लेषण करती है। यह राइबोसोमल आरएनए (ribosomal RNA) और कई प्रोटीन से बना होता है जो दो उप-इकाइयों में व्यवस्थित होते हैं, यह कोडॉन (codons) को डिकोड करता है और पेप्टाइड बॉन्ड (peptide bond) के निर्माण को उत्प्रेरित करता है।

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Definition

राइबोसोम एक दो-उप-इकाई वाला राइबोन्यूक्लियोप्रोटीन कॉम्प्लेक्स है जिसकी छोटी उप-इकाई मैसेंजर आरएनए कोडॉन को डिकोड करती है और जिसकी बड़ी उप-इकाई अपने राइबोसोमल आरएनए के माध्यम से पेप्टाइड बॉन्ड के निर्माण को उत्प्रेरित करती है, जिससे राइबोसोम एक राइबोजाइम (ribozyme) बन जाता है।

Scope

यह विषय राइबोसोम की दो-उप-इकाई वास्तुकला, इसके राइबोसोमल आरएनए और प्रोटीन संरचना, छोटी उप-इकाई पर डिकोडिंग केंद्र और बड़ी उप-इकाई पर पेप्टिडाइल ट्रांसफरेज़ केंद्र, ए, पी, और ई ट्रांसफर आरएनए साइट्स, और यह निष्कर्ष कि उत्प्रेरण आरएनए द्वारा किया जाता है, को शामिल करता है। यह एक संरचनात्मक और यांत्रिक विषय है, न कि नैदानिक मार्गदर्शन।

Core questions

राइबोसोम के घटक और समग्र वास्तुकला क्या हैं?
डिकोडिंग और पेप्टाइड बॉन्ड का निर्माण कहाँ होता है?
राइबोसोम को राइबोजाइम क्यों माना जाता है?
जीवाणु और यूकेरियोटिक राइबोसोम में क्या अंतर है?

Key concepts

छोटी और बड़ी राइबोसोमल उप-इकाइयाँ
राइबोसोमल आरएनए (rRNA) और राइबोसोमल प्रोटीन
डिकोडिंग केंद्र (छोटी उप-इकाई)
पेप्टिडाइल ट्रांसफरेज़ केंद्र (बड़ी उप-इकाई)
ए, पी, और ई ट्रांसफर आरएनए साइट्स
पॉलीसोम
एंटीबायोटिक बंधन स्थल

Key theories

राइबोसोम एक राइबोजाइम है: बड़ी उप-इकाई की परमाणु संरचनाओं ने उत्प्रेरक स्थल पर कोई प्रोटीन साइड चेन नहीं दिखाया, यह दर्शाता है कि राइबोसोमल आरएनए पेप्टिडाइल ट्रांसफरेज़ केंद्र बनाता है और पेप्टाइड बॉन्ड के निर्माण को उत्प्रेरित करता है।

Mechanisms

राइबोसोम में एक छोटी उप-इकाई होती है, जो मैसेंजर आरएनए को बांधती है और अपने डिकोडिंग केंद्र में कोडॉन-एंटीकोडॉन युग्मन की निगरानी करती है, और एक बड़ी उप-इकाई होती है, जिसमें पेप्टिडाइल ट्रांसफरेज़ केंद्र और एक सुरंग होती है जिसके माध्यम से नवजात श्रृंखला बाहर निकलती है। ट्रांसफर आरएनए तीन साइटों, एमिनोएसिल (ए), पेप्टिडाइल (पी), और एग्जिट (ई) साइटों पर कब्जा करते हैं, जो दोनों उप-इकाइयों तक फैले होते हैं, और राइबोसोम के लंबा होने और स्थानांतरित होने पर उनके माध्यम से चलते हैं। जीवाणु उप-इकाइयों और पूर्ण राइबोसोम की उच्च-रिज़ॉल्यूशन संरचनाओं, और बाद में यूकेरियोटिक राइबोसोम की संरचनाओं से पता चला कि राइबोसोमल आरएनए डिकोडिंग और उत्प्रेरक दोनों केंद्रों का निर्माण करता है, जिससे राइबोसोम एक आरएनए-आधारित मशीन के रूप में स्थापित होता है; इनमें से कई संरचनाओं ने यह भी बताया कि एंटीबायोटिक्स कहाँ बंधते हैं। कई राइबोसोम एक साथ एक मैसेंजर आरएनए का अनुवाद कर सकते हैं, जिससे पॉलीसोम (polysomes) बनते हैं।

Clinical relevance

चूंकि कई चिकित्सकीय रूप से महत्वपूर्ण एंटीबायोटिक्स जीवाणु राइबोसोम से बंधते हैं और उन्हें बाधित करते हैं, और क्योंकि राइबोसोम बायोजेनेसिस (biogenesis) में दोषों के कारण राइबोसोमोपैथी (ribosomopathies) नामक विकारों का एक समूह होता है, राइबोसोम की संरचना रोगाणुरोधी फार्माकोलॉजी (antimicrobial pharmacology) और कुछ बीमारियों के लिए केंद्रीय है। यह प्रविष्टि संरचना और कार्य की व्याख्या करती है और व्यक्तिगत निदान या उपचार निर्णयों का आधार नहीं है।

Evidence & guidelines

यहां संक्षेपित संरचनात्मक चित्र जीवाणु और यूकेरियोटिक राइबोसोम के एक्स-रे क्रिस्टलोग्राफिक (X-ray crystallographic) और क्रायो-इलेक्ट्रॉन-माइक्रोस्कोपी (cryo-electron-microscopy) अध्ययनों पर आधारित है, जिसे प्रमुख समीक्षा साहित्य में समेकित किया गया है।

History

राइबोसोम को बीसवीं सदी के मध्य में प्रोटीन संश्लेषण के स्थलों के रूप में पहचाना गया था, लेकिन उनकी विस्तृत वास्तुकला लगभग 2000 में ही सामने आई, जब बड़ी और छोटी जीवाणु उप-इकाइयों की क्रिस्टल संरचनाएं, और फिर एमआरएनए (mRNA) और टीआरएनए (tRNA) के साथ पूर्ण 70S राइबोसोम की संरचनाएं हल की गईं। यूकेरियोटिक राइबोसोम को 2011 में उच्च रिज़ॉल्यूशन पर हल किया गया था, और तब से क्रायो-इलेक्ट्रॉन माइक्रोस्कोपी में प्रगति ने राइबोसोम को कई कार्यात्मक अवस्थाओं में कैप्चर किया है।

Key figures

Thomas Steitz
V. Ramakrishnan
Ada Yonath
Marat Yusupov
Joachim Frank

Seminal works

nissen-2000
carter-2000
selmer-2006
ben-shem-2011

Frequently asked questions

राइबोसोम किससे बना होता है?: राइबोसोम राइबोसोमल आरएनए और कई राइबोसोमल प्रोटीन से बना होता है जो दो उप-इकाइयों में व्यवस्थित होते हैं; आरएनए डिकोडिंग केंद्र और उत्प्रेरक पेप्टिडाइल ट्रांसफरेज़ केंद्र दोनों का निर्माण करता है।
कई एंटीबायोटिक्स राइबोसोम को क्यों लक्षित करते हैं?: जीवाणु राइबोसोम मानव राइबोसोम से पर्याप्त रूप से भिन्न होते हैं कि दवाएं जीवाणु राइबोसोम पर कार्यात्मक स्थलों से बंध सकती हैं और चुनिंदा रूप से प्रोटीन संश्लेषण को अवरुद्ध कर सकती हैं, यही कारण है कि राइबोसोम एक प्रमुख एंटीबायोटिक लक्ष्य है।