Article

Cellekjernen og ribosomene

Cellekjernen fungerer som en slags kommandosentral som gir all informasjon som skal til for å danne og drifte hele organismen. Det gjør den ved å skru av og på ulike gener og dermed regulere hvilke proteiner som blir produsert av cellenes "proteinfabrikker", ribosomene.

Cellekjernen omgitt av celleorganeller. Illustrasjon. — Image: NTB, Science Photo Library / CC BY-NC 4.0

Cellekjernen beskytter DNA og styrer aktiviteten i cellen

Cellekjernen er ofte plassert midt i cellen. Den inneholder arvematerialet (DNA) til hele organismen, og dermed all informasjon som er nødvendig for å opprettholde cellens funksjon, vekst og reproduksjon. En dobbel kjernemembran omslutter cellekjernen og beskytter DNA-et. Kjernemembranen har små porer hvor all transport inn og ut av kjernen blir kontrollert.

Cellekjernen fungerer som en kommandosentral som indirekte styrer alle cellefunksjonene ved å ved å skru av og på ulike gener og dermed regulere produksjonen av proteiner.

Transkripsjon – kopiering av DNA til mRNA

Ved produksjon av proteiner lager cellen en enkelttrådet kopi av ett gen i form av et budbringer-RNA (mRNA). Denne kopieringen fra DNA til RNA er første del av proteinsyntesen og kalles transkripsjon. mRNA-et er lite nok til at det slipper gjennom kjernemembranen og ut i cytosol, mens "originalen" (DNA-et) ligger trygt lagret inne i cellekjernen.

Oversikt over transkripsjon, det vil si prosessen der DNA kopieres til mRNA i cellekjernen og fungerer som oppskrift for videre produksjon av proteiner i cytosol. Illustrasjon. — Arvestoffet (DNA) ligger godt beskyttet i cellekjernen. Ved produksjon av proteiner kopieres DNA til mRNA i cellekjernen. mRNA transporteres ut av cellekjernen til cytosol og fungerer som oppskrift for videre produksjon av proteiner. Image: Bjørn Norheim / CC BY-SA 4.0

Tegning av cellekjerne med membranporer, ribosomer og nukleolus. Illustrasjon. — Cellekjerne med nukleolus og kromatin. Image: LadyofHats / Public domain

Nukleolus lager rRNA og ribosomer

Inne i cellekjernen finner du også en struktur som kalles kjernelegemet eller nukleolus. Her blir ribosomalt RNA (rRNA) dannet fra spesielle gener og satt sammen med proteiner for å lage ribosomer. Hos eukaryoter består ribosomene av to deler. Disse delene fraktes ut av kjernen hver for seg før de settes sammen til ferdige ribosomer i cytosol.

Ribosomer – organeller som driver proteinsyntese

Ribosomer er bygd opp av en liten og en stor enhet. Illustrasjon. — Image: Camilla Øvstebø/BioRender / CC BY-NC-SA 4.0

Ribosomene er små, kornformede organeller som har som hovedoppgave å produsere proteiner. Ribosomene er derfor en sentral del av cellen og finnes i et stort antall.

Translasjon – oversetting av mRNA til proteiner

Gjennom proteinsyntesen oversetter ribosomene den genetiske koden fra mRNA til proteiner. Denne prosessen kalles translasjon. Translasjonen foregår ved at ribosomet omslutter et enkelttrådet mRNA og leser av den genetiske koden, mens ribosomet forflytter seg bortover langs mRNA-tråden.

Aminosyrer hentes fra cytosol av et transport-RNA (tRNA) og binder seg til ribosomet i den rekkefølgen basene på mRNA angir (A binder seg til U, og C til G). Når mRNA-et er ferdig avlest og alle aminosyrene er satt sammen, må polypeptidkjeden foldes for at proteinet skal bli aktivert.

Oversikt over translasjon, det vil si prosessen der mRNA oversettes til proteiner ved hjelp av ribosomer i cytosol. Illustrasjon. — For å oversette mRNA til proteiner omsluttes mRNA av ribosomer som leser av den genetiske koden i tripletter (kodoner). Aminosyrer hentes fra cytosol og bindes sammen til polypeptidkjeder som etter hvert snøres av til ferdige proteiner. Image: Bjørn Norheim / CC BY-SA 4.0

Ferdigstilling av proteiner

Øverst en foldet membran med prikker som illustrerer ribosomer på kornet endoplasmatisk retikulum (ER). Denne membranen henger sammen med en glatt membran som illustrerer glatt endoplasmatisk retikulum. Illustrasjon. — Image: Camilla Øvstebø / CC BY-NC-SA 4.0

Folding og ferdigstilling av proteiner skjer både i kornet endoplasmatisk retikulum (kornet ER) og i golgiapparatet. Kornet ER har fått navnet sitt fordi ribosomene gir plasmanettverket en ru eller kornete overflate. Andre ribosomer finnes fritt i cytoplasmaet og produserer proteiner som skal brukes direkte i cytosol.

Ulike proteiner gir ulike cellefunksjoner

Celler med ulike funksjoner produserer forskjellige proteiner selv om mange av proteinene er de samme. Celler i bukspyttkjertelen produserer for eksempel insulin, mens noen hudceller produserer fargestoffet melanin.

Organeller som mitokondrier (hos planter og dyr) og plastider (hos planter) har sine egne ribosomer.