Рибосома является уникальным органоидом клетки, который обеспечивает синтез белков. Рибосома – это белок синтетический аппарат клетки. Именно на рибосоме происходит трансляция генетической информации (последовательность нуклеотидов в последовательность аминокислот) за счет адапторной, транспортной, растворимой РНК.

Рибосомы эукариотов состоят из двух (большой и малой) субъединиц.

 


Рисунок 1

Большая субьединица содержит 28S р - РНК и рибосомные белки, а малая субъединица - 18S р - РНК и рибосомные белки. В целом в составе рибосом содержится около ста белков. Нуклеиновые кислоты называются «кислотами» потому что, в их составе содержится фосфорная кислота (=ортофосфорная кислота), имеющая три гидроксильных радикала: два из них используются для формирования жесткой структуры полинуклеотидной цепи, который сшивает нуклеотиды в последовательный одинарный длинный тяж, а третий- свободный гидроксилильный радикал придает кислотные свойства и хорошую растворимость низкомолекулярной транспортной РНК. Однако, при формировании сложных рибонуклеопротеидов (рибосомы и информосомы) необходима нейтрализация избыточного отрицательного кислотного заряда фосфорной кислоты. С этой целью клетка использует двухвалентный положительно заряженный магний – для нейтрализации избыточного отрицательного заряда и это необходимо для формирования сложной структуры, каковой является рибосома.

 


Рисунок 2

Для ее создания необходимо пройти три этапа. Первый этап - это синтез гигантской 45S р - РНК (прерибосомальная РНК) в ядрышках клеток и превращение ее в 28S р - РНК (путем удаления излишков нуклетоидов). Второй этап – преобразование рибосомной Р –РНК в шпилеобразную структуру. Третий этап - формирование рибонуклеопротеинового тяжа, после присоединения строгой последовательности рибосомных белков и наконец, укладка этого тяжа в сферическую форму, какую имеет малая и большая субъединица. Это напоминает прическу: укладку женской длинной косы в закрученный пучок волос.

Японский исследователь Хайяши Номура сумел раздеть рибосомы (отделить поэтапно все белки), а потом собрать рибосому из этих компонентов с сохранением их функциональных (белоксинтетических) свойств. На это он потратил 20 лет и получил за свое открытие Нобелевскую премию. Диализ, который использовался в этих опытах, позволил установить, что отделение белков от рибосом требует удаления ионов магния и существует первый (когда отделяется часть белков), и второй (когда отделяются все белки) критический уровень магния [1]. Эти исследования доказали, что без достаточной обеспеченности организма магнием формирование рибосом (а значит: синтез любых белков в любых клетках в любых тканях) НЕВОЗМОЖНО. Именно поэтому магний – универсальный ЦЕМЕНТ всего живого и природа позаботилась о полноценном снабжении магнием любых организмов.

С двух метров (физический размер ДНК 46 хромосом человека) считывается информация о более, чем сто тысяч разных видов белков в организме, и такому огромному белковому сообществу требуется мощная материальная база (не только в виде аминокислот и нуклеотидов, но и уникально-специфических молекул магния).

Магний входит в состав активного центра многих ферментов, а в окружающей природе является важным компонентом хлорофилла. Учитывая важнейшую связь магния с белок-синтетической функцией в организме, магний относится к эссенциальным элементам в период беременности, его включают с терапию нарушений нервно-мышечной проводимости (в комплексе с витаминами группы B).

При тяжелых состояниях в клинике (токсическая дифтерия ротоглотки) на фоне гипопротеинемии (58,8 г/л) регистрируется в 1,5 раз увеличение содержания магния в крови (1,58 ммоль/л при нормальном уровне 0,68 ммоль/л), что является редким примером «невосстребованности» важнейшего компонента метаболизма. И корреляция между уровнем общего белка и магния – важнейшая подсказка угненетения белково-синтетического потенциала ВСЕГО организма [2].

Снижение белка в сыворотке крови до 58,8 г/л означает «белковый дефицит» (75-58,8= 16,2 грамм на литр х 30 = 486 грамм) полкило белка в пересчете на вес человека [3]. Это является показателем тяжести состояния вследствие тяжелого белкового дефицита. В таких ситуациях магний является элементарно – невостребованным метаболитом.

Литература:

1. Спирин А.С. Гаврилова Л.П. «Рибосома» изд. Наука, 1976 г.

2. Фокина Е.Г., Рослый И.М. Астафьева Н.В. «Биохимическое лицо дифтерийной

инфекции: новый взгляд на эпидемию 90-х годов». Журнал Эпидемиология и Гигиена, №2- 2013 г.

3. Рослый И.М. Водолажская М.Г. «Правила чтения биохимического анализа» изд. МИА 2009 г.