原核生物的核糖体在细胞质中合成,这包含多个核糖体基因操纵子在拟核区的转录过程 、核糖体蛋白质在细胞质基质中的翻译过程、二者在细胞质中的组装过程。
现存生物的核糖体可以在细胞质中分离为一大一小两个亚基,在需要时聚合成完整的核糖体 ,这两个亚基在合成新的核糖体的时候是分别制造的。
对照:对于有核仁的真核细胞,核糖体亚基主要在细胞核的核仁中合成,经核孔排入细胞质后装配成核糖体;对于没有核仁的真核细胞(一些鞭毛虫之类),核糖体亚基的合成主要发生在细胞核中;线粒体和叶绿体的核糖体蛋白有一部分或全部由核基因编码,由细胞质核糖体合成,转运到线粒体和叶绿体中组装。即使是线粒体DNA不编码核糖体蛋白质的物种,细胞核为其线粒体核糖体合成的蛋白质也要经细胞质转运到线粒体中组装 。
至于“最早的核糖体从哪里来”,RNA世界假说认为远古地球上自然形成的RNA可以自组装、编码自我复制所需的信息并发挥催化功能 ,日后引入蛋白质来提高效率,核糖体的起源是原始汤中的自组装大分子 。其他假说则认为蛋白质也可以自组装,并不需要特别依赖RNA ,蛋白质和RNA可以先分别形成复杂结构再相遇。那可能是在远古地球上的水坑、温泉、地下水等处发生的。
就组成而言,核糖体是一个核酸蛋白复合物,其中蛋白质占其总重量的三分之一,其余部分由 RNA 构成。
核糖体是所有生物进行蛋白质合成的场所,是一个由大小两个亚基组成的精密分子机器。
30S 小亚基由 16S rRNA和小亚基核糖体蛋白(S-proteins)组成;
50S 大亚基由 23S rRNA 和 5S rRNA 和大亚基蛋白(L-proteins)组成。
(其中 S 是 Svedberg 沉降系数,代表了其在蔗糖密度梯度离心时的沉降速度。)
广义的核糖体组装过程也被称为核糖体的成熟过程,包括 生物体内 rRNA 、 核糖体蛋白的合成、 直至 产生有蛋白翻译活性的成熟核糖体 的全部过程。所以核糖体的成熟过程应该包括四个内容:
①r RNA 的转录、剪切以及碱基修饰。
②核糖体蛋白的翻译以及翻译后修饰。
③rRNA 及核糖体蛋白的正确折叠。
④核糖体蛋白与rRNA 的结合,形成有翻译活性的核糖体复合物。
由于原核生物无核膜, 所以核糖体在细胞质中形成。
与真核生物的核糖体形成不同(先在细胞核中转录,并形成核糖体亚单位,再通过核孔运送到细胞质中组装)
原核生物的核糖体是在细胞质中 边转录边组装 ,即在这个过程中,rRNA 的转录、加工及修饰与 rRNA 的折叠和核糖体蛋白的结合与修饰同步、并行、交错进行,几个步骤之间相互影响、协调一致,确保核糖体组装准确、高效的进行。
标签:核糖体