Polisoman ominaisuudet, tyypit ja toiminnot



polysomin on ryhmä ribosomeja, jotka on rekrytoitu saman messenger-RNA: n (mRNA) translaatioon. Rakenne tunnetaan paremmin nimellä polyribosomi tai vähemmän yleinen ergosome.

Polysomit mahdollistavat proteiinien lisääntyneen tuotannon niiltä sanansaattajilta, joille useat ribosomit kääntävät samanaikaisesti. Polysomit osallistuvat myös yhteis- translaation taittamiseen ja kvaternaaristen rakenteiden hankkimiseen vasta syntetisoiduilla proteiineilla.

Polysomit yhdessä ns. P-kappaleiden ja stressirakeiden kanssa kontrolloivat eukaryoottisoluissa olevien lähettiläiden kohtaloa ja toimintaa. 

Polysomeja on havaittu sekä prokaryoottisissa että eukaryoottisoluissa. Tämä tarkoittaa sitä, että tämäntyyppisellä makromolekyylisellä muodostumisella on pitkä historia solumuodossa. Polysooma voi muodostua vähintään kahdesta ribosomista samassa lähettimessä, mutta yleensä ne ovat yli kaksi.

Ainakin yhdessä nisäkässolussa voi olla läsnä jopa 10 000 000 ribosomia. On havaittu, että monet ovat vapaita, mutta suuri osa liittyy tunnettuihin polysomeihin.

indeksi

  • 1 Yleiset ominaisuudet
  • 2 Eukaryoottisten polysomien rakenne
  • 3 Polysomien tyypit ja niiden toiminnot
    • 3.1 Vapaat polysomit
    • 3.2 Endoplasmiseen retikulumiin (ER) liittyvät polysomit
    • 3.3 Sytoskeletoon liittyvät polysomit
  • 4 Transkription jälkeisen geneettisen hiljaisuuden säätely
  • 5 Viitteet

Yleiset ominaisuudet

Kaikkien elävien olentojen ribosomit koostuvat kahdesta alayksiköstä: pienestä alayksiköstä ja suuresta alayksiköstä. Ribosomien pieni alayksikkö vastaa viestin RNA: n lukemisesta.

Suuri alayksikkö vastaa aminohappojen lineaarisesta lisäyksestä syntyvälle peptidille. Aktiivinen translaatioyksikkö on sellainen, jossa mRNA on pystynyt rekrytoimaan ja sallimaan ribosomin kokoamisen. Tämän jälkeen lähetysvälittäjän lukema ja vuorovaikutus vastaavan ladatun tRNA: n kanssa etenevät peräkkäin.

Ribosomit ovat polysomien toimintalohkoja. Itse asiassa molemmat sanan kääntämisen keinot voivat esiintyä samassa solussa. Jos kaikki solun kääntökoneita muodostavat komponentit puhdistetaan, löydettäisiin neljä pääfraktiota:

  • Ensimmäinen muodostuu mRNA: ista, jotka liittyvät proteiineihin, joiden kanssa muodostetaan messenger-ribonukleoproteiineja. Toisin sanoen sanansaattajat yksin.
  • Toinen, ribosomaalisten alayksikköjen, että erottaminen ei vielä käännä kenellekään sanansaattajalle
  • Kolmas olisi monosomien. Toisin sanoen "vapaat" ribosomit, jotka liittyvät johonkin mRNA: han.
  • Lopuksi, raskain fraktio olisi polysomien osuus. Tämä on se, joka todella toteuttaa suurimman osan käännösprosessista

Eukaryoottisten polysomien rakenne

Eukaryoottisoluissa mRNA: t viedään ytimestä messenger-ribonukleoproteiineina. Toisin sanoen sanansaattaja on yhdistetty useisiin proteiineihin, jotka määräävät sen viennin, mobilisaation ja käännöksen. 

Niiden joukossa on useita, jotka ovat vuorovaikutuksessa PABP-proteiinin kanssa, joka on sitoutunut messengerin polyA3'-häneen. Toiset, kuten CBP20 / CBP80-kompleksi, sitoutuvat mRNA: n 5'-kantaan.

CBP20 / CBP80-kompleksin vapautuminen ja ribosomaalisten alayksiköiden rekrytointi 5'-hupussa määrittävät ribosomin muodostumisen. 

Käännös aloitetaan ja uudet ribosomit kootaan 5'-hupulle. Tämä tapahtuu rajoitetusti useita kertoja riippuen jokaisesta lähettimestä ja siihen liittyvästä polysomeista.

Tämän vaiheen jälkeen 5 'päässä olevaan hupuun liittyvän translaation pidentymiskertoimet vaikuttavat mRNA: n 3'-päähän kiinnittyneeseen PABP-proteiiniin. Näin muodostuu ympyrä, jonka määrittelee sanomanvälittäjän ei-translatoituvien alueiden liitto. Niinpä niin paljon ribosomeja kuin sanansaattajan pituus rekrytoidaan ja muut tekijät sallivat.

Muut polysomit voivat ottaa lineaarisen konfiguraation kaksoisriveistä tai spiraalista neljällä ribosomilla per kierros. Pyöreä muoto on yhdistetty voimakkaammin vapaisiin polysomeihin.

Polysomien tyypit ja niiden toiminnot

Polysomeja muodostetaan aktiivisille translaatioyksiköille (aluksi monosomeille), kun muita ribosomeja lisätään peräkkäin samaan mRNA: han.

Subcellulaarisesta sijainnista riippuen löydämme kolme erilaista polysomeja, joilla kullakin on omat ja erityiset toiminnot.

Vapaa polysomeja

Ne ovat vapaita sytoplasmassa, ilman ilmeisiä yhteyksiä muihin rakenteisiin. Nämä polysomit kääntävät sytosoliproteiineja koodittavia mRNA: ita.

Endoplasmiseen retikulumiin (ER) liittyvät polysomit

Koska ydinkehä on endoplasmisen reticulumin jatke, tämä tyyppi polysome voidaan liittää myös ulompaan ydinkehykseen.

Näissä polysomeissa mRNA: t, jotka koodittavat kahta tärkeää proteiiniryhmää, käännetään. Jotkut, jotka ovat endoplasmisen reticulumin tai Golgi-kompleksin rakenteellinen osa. Toiset, jotka on muutettava translaation jälkeen ja / tai siirrettävä solunsisäisesti näiden organellien avulla.

Sytoskeletoon liittyvät polysomit

Sytoskeletoon liittyvät polysomit kääntävät proteiineja mRNA: ista, jotka ovat epäsymmetrisesti keskittyneet tietyissä subcellulaarisissa osastoissa.

Toisin sanoen, kun ne poistuvat ytimestä, jotkut messenger-ribonukleoproteiinit mobilisoidaan paikkaan, jossa vaadittava tuote tarvitaan. Tätä mobilisaatiota suorittaa sytoskeleton, johon osallistuu proteiineja, jotka sitoutuvat mRNA: n polyA-häneen.

Toisin sanoen sytoskeleton jakaa sanansaattajat määränpäähän. Tämä kohde osoitetaan proteiinin toiminnalla ja paikalla, jossa sen on asuttava tai toimittava.

Transkription jälkeisen geneettisen hiljaisuuden säätely

Vaikka mRNA on transkriboitu, se ei välttämättä tarkoita sitä, että se on käännettävä. Jos tämä mRNA hajoaa spesifisesti solun sytoplasmassa, sanotaan, että sen geenin ilmentymistä säädetään transkription jälkeen.

Tähän on monia tapoja, ja yksi niistä on niin sanottujen MIR-geenien toiminta. MIR-geenin transkription lopputuote on mikroRNA (miRNA).

Nämä ovat toisiaan täydentäviä tai osittain komplementaarisia muille lähettiläille, joiden käännökset säätelevät (transkription jälkeinen äänenvaimennus). Äänenvaimennus voi myös sisältää tietyn lähettäjän erityisen hajoamisen.

Kaikki kääntämiseen, sen osastoitumiseen, säätelyyn ja transkription jälkeiseen geneettiseen hiljaisuuteen liittyvät asiat ohjataan polysomeilla.

Tätä varten ne ovat vuorovaikutuksessa solun muiden molekyyli- makrostrukturien kanssa, joita kutsutaan P-kappaleiksi ja stressirakeiksi. Nämä kolme elintä, mRNA ja mikroRNA, määrittelevät siten solussa läsnä olevan proteomin määrätyn ajan.

viittaukset

  1. Afonina, Z. A., Shirokov, V. A. (2018) Polyribosomien kolmiulotteinen organisaatio - moderni lähestymistapa. Biokemia (Moskova), 83: S48-S55.
  2. Akgül, B., Erdoğan, I. (2018) miRISC-kompleksien intrasytoplasminen uudelleen lokalisointi. Geneettiset rajat, doi: 10.3389 / fgene.2018.00403
  3. Alberts, B., Johnson, A., Lewis, J., Raff, M., Roberts, K., Walters, P. (2014) Solun molekyylibiologia, 6th Painos. Garland Science, Taylor & Francis Group. Abingdon on Thames, Yhdistynyt kuningaskunta.
  4. Chantarachot, T., Bailey-Serres, J. (2018) Polysomit, stressirakeet ja prosessointielimet: dynaaminen triumviraatti, joka ohjaa sytoplasmista mRNA: n kohtaloa ja toimintaa. Plant Physiology, 176: 254 - 269.
  5. Emmott, E., Jovanovic, M., Slavov, N. (2018) Ribosomin stökiometria: muotosta toimimaan. Biokemiallisten tieteiden trendit, doi: 10.1016 / j.tibs.2018.10.009.
  6. Wells, J.N., Bergendahl, L.T., Marsh, J.A. (2015) proteiinikompleksien ko-translaation kokoonpano. Bio- kemiallisen yhteiskunnan transaktiot, 43: 1221 - 1226.