為什麼核糖體蛋白是單拷貝基因編碼？
E.coil中rRNA基因有多個拷貝，以利於細菌的快速生長需要，若核糖體蛋白與rRNA以1比1比例組裝成核糖體顆粒，為什麼核糖體蛋白通常是由單拷貝基因編碼？這是南開大學研究生入學考試生物化學考試原題，求大神解答
這是個不錯的分子生物學問題，感覺和生化沒什麼太大關係。先簡單說一說佔個坑，有空再填。
首先說為什麼核糖體蛋白（以下用rP簡寫）是單拷貝的。這個是天下大勢，現存已知單細胞微生物的絕大多數蛋白質編碼基因都是以單拷貝形式存在於染色體上的。在自然選擇這場飢餓遊戲中，他們只有一個目標，快速生長分裂。生長主要靠rP，那麼高rP的應該長得更快咯。
多拷貝的編碼基因提高rP表達量是以增加DNA、RNA合成負擔為代價。而提高啟動子強度、mRNA穩定性的方法都能用更小的代價提高蛋白質表達量。所以最終不可避免的，單拷貝rP的種群有更大優勢而千秋萬代。
rRNA是從DNA轉錄來的，rP是從RNA翻譯來的。
rP gene雖然是單拷貝的，但rP RNA可不是單拷貝的，細胞內的核糖體又很多，所以每分鐘rP的翻譯是非常非常高的。
如果rRNA gene是單拷貝的，細胞內RNA聚合酶本來就不多，rRNA的轉錄速度就會遠遠趕不上rP的翻譯速度。因此rRNA gene的拷貝數必須是rP gene的很多倍才行。
找到一個酵母細胞的示意圖，大同小異吧。
Figure 1: Back of the envelope estimation of the number of rRNA genes copies (repeats) needed in a budding yeast cell to supply the needed ribosome production rate under fast growth conditions. Knowledge of the rough number of ribosomes and the polymerase rate leads to several dozens of copies needed of the genes. （Cell Biology by the Numbers）
未經求證的個人理解：1、核糖體蛋白與rRNA不是1：1的比例進行組裝的，相比之下，所需要的rRNA的量會更多，而且rRNA是負責醯胺鍵催化的；2、在核糖體循環過程中，蛋白質比rRNA更穩定，rRNA更容易被降解，所以，也需要更旺盛的rRNA的表達水平來滿足需求。
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