Značilnosti, vrste in funkcije polisoma



A polisoma je skupina ribosomov, ki so bili zaposleni za prevod iste sporočilne RNA (mRNA). Struktura je bolj znana kot poliribosom ali z manj pogostim ergosomom.

Polisomi omogočajo povečano proizvodnjo beljakovin iz tistih glasnikov, ki so podvrženi simultanemu prevajanju z več ribosomi. Polisomi sodelujejo tudi v procesih ko-translacijskega zlaganja in pri pridobivanju kvarternih struktur z novo sintetiziranimi beljakovinami.

Polisomi skupaj s tako imenovanimi P telesi in stresnimi granulami nadzorujejo usodo in funkcijo kurirjev v evkariontskih celicah.. 

Polisomi so bili opaženi tako v prokariontskih kot pri evkariontskih celicah. To pomeni, da ima ta vrsta makromolekularne tvorbe v celičnem svetu dolgo zgodovino. Polisom lahko tvorimo z vsaj dvema ribosoma na istem glasniku, toda na splošno sta več kot dva.

V vsaj eni sesalski celici je lahko prisotnih do 10.000.000 ribosomov. Ugotovljeno je bilo, da so mnogi prosti, vendar je velik del povezan z znanimi polisomi.

Indeks

  • 1 Splošne značilnosti
  • 2 Struktura evkariotskih polisomov
  • 3 Vrste polisomov in njihove funkcije
    • 3.1 Prosti polisomi
    • 3.2 Polisomi, povezani z endoplazmatskim retikulumom (ER)
    • 3.3 Polisomi, povezani s citoskeletom
  • 4 Regulacija post-transkripcijske genetske utišanja
  • 5 Reference

Splošne značilnosti

Ribosomi vseh živih bitij so sestavljeni iz dveh podenot: majhne podenote in velike podenote. Majhna podenota ribosomov je odgovorna za branje sporočilne RNA.

Velika podenota je odgovorna za linearno dodajanje aminokislin na nastajajoči peptid. Aktivna translacijska enota je tista, v kateri je mRNA sposobna pridobiti in dovoliti sestavljanje ribosoma. Potem sledi tripletno branje v sporočilniku in interakcija z ustreznim nabitim tRNA.

Ribosomi so delovni bloki polisomov. Pravzaprav lahko oba načina prevajanja glasnika obstajata v isti celici. Če so vse komponente, ki tvorijo translacijski stroj celice, prečiščene, bi našli štiri glavne frakcije:

  • Prvo bi tvorile mRNA, povezane z beljakovinami, s katerimi se tvorijo glasovni ribonukleoproteini. To pomeni, da glasniki sami.
  • Drugi, s ribosomskimi podenotami, da se ločevanje še vedno ne prevaja v nobenega sel
  • Tretji bi bil monosom. To pomeni, da so "prosti" ribosomi povezani z neko mRNA.
  • Nazadnje najtežja frakcija bi bila polisoma. To je tisti, ki dejansko izvaja večino prevajalskega procesa

Struktura evkariotskih polisomov

V evkariontskih celicah mRNA izvažamo iz jedra kot selni ribonukleoproteini. To pomeni, da je kurir povezan z več proteini, ki bodo določali njegov izvoz, mobilizacijo in prevajanje. 

Med njimi je nekaj, ki sodelujejo s PABP proteinom, ki je vezan na poli 3 'rep selarja. Drugi, kot so tisti iz kompleksa CBP20 / CBP80, se vežejo na 5 'pokrovček mRNA.

Sproščanje kompleksa CBP20 / CBP80 in pridobivanje ribosomskih podenot na 5 'kapi definirajo tvorbo ribosoma. 

Prevajanje se začne in novi ribosomi se sestavijo na 5 'pokrovu. To se zgodi za omejeno število krat, odvisno od posameznega selitelja in vrste vključenega polisoma.

Po tem koraku faktorji raztezka prevajanja, povezanega s kapuco na 5 'koncu, medsebojno delujejo s PABP proteinom, vezanim na 3' konec mRNA. Tako se oblikuje krog, ki ga definira zvezo neprevedljivih regij. Tako se zbere toliko ribosomov, kolikor je dolžina sporočila, in to dopuščajo drugi dejavniki.

Drugi polisomi lahko sprejmejo linearno konfiguracijo dvojnih vrst ali spiralo s štirimi ribosomi na obrat. Krožna oblika je bila močneje povezana s prostimi polisomi.

Vrste polisomov in njihove funkcije

Polisomi nastanejo na aktivnih translacijskih enotah (sprva monosomi) s sekvenčnim dodajanjem drugih ribosomov na isto mRNA.

Glede na subcelično lokacijo najdemo tri različne vrste polisomov, od katerih ima vsaka svoje in posebne funkcije.

Prosti polisomi

V citoplazmi so prosti, brez očitnih povezav z drugimi strukturami. Ti polisomi prevajajo mRNA, ki kodirajo citosolne proteine.

Polisomi, povezani z endoplazmatskim retikulumom (ER)

Ker je jedrna ovojnica razširitev endoplazmatskega retikuluma, je lahko ta vrsta polisoma povezana tudi z zunanjo jedrsko ovojnico..

V teh polisomih se prevedejo mRNA, ki kodirajo za dve pomembni skupini proteinov. Nekateri, ki so strukturni del endoplazmatskega retikuluma ali kompleksa Golgi. Drugi, ki jih je treba spremeniti post-translacijsko in / ali premestiti znotraj celic s pomočjo teh organelov.

Polisomi, povezani s citoskeletom

Polisomi, povezani s citoskeletom, prevajajo beljakovine iz mRNA, ki so asimetrično koncentrirane v nekaterih subceličnih delih..

To pomeni, da se pri odhodu iz jedra na kraje, kjer se zahteva izdelek, ki ga kodirajo, mobilizirajo nekateri selivski ribonukleoproteini. To mobilizacijo izvaja citoskelet z udeležbo beljakovin, ki se vežejo na poliA rep mRNA..

Z drugimi besedami, citoskelet distribuira kurirje po destinaciji. Ta cilj je označen s funkcijo beljakovine in z mestom, kjer mora prebivati ​​ali delovati.

Ureditev post-transkripcijske genetske utišanja

Tudi če je mRNA prepisana, to ne pomeni nujno, da jo je treba prevesti. Če je ta mRNA specifično razgrajena v celični citoplazmi, je rečeno, da je ekspresija njenega gena regulirana post-transkripcijsko.

To je mogoče doseči na več načinov, eden izmed njih pa je iz delovanja tako imenovanih genov MIR. Končni produkt transkripcije gena MIR je mikroRNA (miRNA).

Ti se dopolnjujejo ali delno dopolnjujejo druge kurirje, katerih prevod urejajo (po transkripcijskem utišanju). Utišanje lahko vključuje tudi specifično degradacijo določenega selarja.

Vse, kar je povezano s prevajanjem, razčlenitvijo, regulacijo in s post-transkripcijskimi genetskimi utišanjem, nadzirajo polisomi.

Za to medsebojno delujejo z drugimi molekularnimi makrostrukturami celice, imenovanimi P telesi in stresnimi granulami. Ti trije telesi, mRNA in mikroRNA, tako definirajo proteom, prisoten v celici v določenem času.

Reference

  1. Afonina, Z. A., Shirokov, V. A. (2018) Tridimenzionalna organizacija poliribosomov - sodoben pristop. Biokemija (Moskva), 83: S48-S55.
  2. Akgül, B., Erdoğan, I. (2018) Intracitoplazmatska relokalizacija kompleksov miRISC. Frontiers in Genetics, doi: 10.3389 / fgene.2018.00403
  3. Alberts, B., Johnson, A., Lewis, J., Raff, M., Roberts, K., Walters, P. (2014) Molekularna biologija celice, 6th Edition. Garland Science, Taylor & Francis Group. Abingdon na Temzi, Združeno kraljestvo.
  4. Chantarachot, T., Bailey-Serres, J. (2018) Polisomi, granule stresa in obdelovalna telesa: dinamični triumvirat, ki nadzoruje usodo in funkcijo citoplazmatske mRNA. Plant Physiology, 176: 254-269.
  5. Emmott, E., Jovanović, M., Slavov, N. (2018) Stehiometrija ribosoma: od oblike do funkcije. Trendi v biokemijskih znanostih, doi: 10.1016 / j.tibs.2018.10.009.
  6. Wells, J.N., Bergendahl, L.T., Marsh, J.A. (2015) Ko-translacijsko združevanje proteinskih kompleksov. Transakcije biohemijskega društva, 43: 1221-1226.