Karakteristike, tipovi i funkcije polisoma



polisoma "Ribosom" je skupina ribosoma koja je regrutirana za translaciju iste glasničke RNA (mRNA). Struktura je bolje poznata kao poliribosom ili s manje uobičajenim ergosomom.

Polisomi omogućuju povećanu proizvodnju proteina od onih glasnika koji su podložni simultanom prijevodu nekoliko ribosoma. Polisomi također sudjeluju u procesima ko-translacijskog savijanja i stjecanju kvaternarnih struktura pomoću novih sintetiziranih proteina.

Polisomi, zajedno s takozvanim P tijelima i granulama stresa, kontroliraju sudbinu i funkciju glasnika u eukariotskim stanicama. 

Polisomi su opaženi u prokariotskim i eukariotskim stanicama. To znači da ova vrsta makromolekularne formacije ima dugu povijest u staničnom svijetu. Polisom može biti formiran od najmanje dva ribosoma na istom glasniku, ali općenito su više od dva.

U najmanje jednoj stanici sisavca može biti prisutno do 10.000.000 ribosoma. Primijećeno je da su mnogi slobodni, ali veliki dio je povezan s poznatim polisomima.

indeks

  • 1 Opće karakteristike
  • 2 Struktura eukariotskih polisoma
  • 3 Vrste polisoma i njihove funkcije
    • 3.1 Besplatni polisomi
    • 3.2 Polisomi povezani s endoplazmatskim retikulumom (ER)
    • 3.3 Polisomi povezani s citoskeletom
  • 4 Regulacija post-transkripcijskog genetskog utišavanja
  • 5 Reference

Opće karakteristike

Ribosomi svih živih bića sastoje se od dvije podjedinice: male podjedinice i velike podjedinice. Mala podjedinica ribosoma odgovorna je za čitanje glasničke RNA.

Velika podjedinica odgovorna je za linearno dodavanje aminokiselina u nascentni peptid. Aktivna translacijska jedinica je ona u kojoj je mRNA sposobna regrutirati i omogućiti sastavljanje ribosoma. Nakon toga, tripletno očitavanje u glasniku i interakcija s odgovarajućim punjenim tRNA odvija se uzastopno.

Ribosomi su radni blokovi polisoma. U stvari, oba načina prevođenja glasnika mogu koegzistirati u istoj ćeliji. Ako se pročiste sve komponente koje čine translacijski stroj stanice, nalazimo četiri glavne frakcije:

  • Prvu bi formirale mRNA povezane s proteinima s kojima se stvaraju ribonukleoproteini. To jest, glasnici sami.
  • Drugi, od ribosomskih podjedinica, da se razdvajanje još uvijek ne prevodi u bilo kojeg glasnika
  • Treći bi bio monosom. To jest, "slobodni" ribosomi povezani s nekom mRNA.
  • Konačno, najteža frakcija bila bi ona od polisoma. To je onaj koji zapravo provodi većinu procesa prevođenja

Struktura eukariotskih polisoma

U eukariotskim stanicama mRNA se izvoze iz jezgre kao glasni ribonukleoproteini. To jest, glasnik je povezan s nekoliko proteina koji će odrediti njegov izvoz, mobilizaciju i prevođenje. 

Među njima, postoji nekoliko koji interagiraju s PABP proteinom vezanim za poli 3 'rep glasnika. Drugi, poput onih iz kompleksa CBP20 / CBP80, vezat će se za 5 'kapu mRNA.

Oslobađanje kompleksa CBP20 / CBP80 i regrutiranje ribosomskih podjedinica na 5 'poklopcu definiraju formiranje ribosoma. 

Prijevod je započeo i novi ribosomi su sastavljeni na 5 'poklopcu. To se događa ograničen broj puta ovisno o svakom glasniku i vrsti polisoma.

Nakon ovog koraka, faktori elongacije translacije povezani s poklopcem na 5 'kraju stupaju u interakciju s PABP proteinom vezanim na 3' kraj mRNA. Tako se oblikuje krug koji je određen jedinstvom neprevodivih područja glasnika. Dakle, onoliko ribosoma kao duljina glasnika je regrutirano, i drugi čimbenici to dopuštaju.

Drugi polisomi mogu prihvatiti linearnu konfiguraciju dvostrukih redova ili spiralu s četiri ribosoma po skretanju. Kružni oblik snažnije je povezan s slobodnim polisomima.

Vrste polisoma i njihove funkcije

Polisomi se formiraju na aktivnim translacijskim jedinicama (u početku monosomi) uz sekvencijalno dodavanje drugih ribosoma na istu mRNA.

Ovisno o podstaničnom položaju, nalazimo tri različite vrste polisoma, od kojih svaka ima svoje i posebne funkcije.

Slobodni polisomi

Oni su slobodni u citoplazmi, bez očigledne povezanosti s drugim strukturama. Ti polisomi prevedu mRNA koje kodiraju za citosolne proteine.

Polisomi povezani s endoplazmatskim retikulumom (ER)

Budući da je nuklearna ovojnica produžetak endoplazmatskog retikuluma, ovaj tip polisoma može također biti povezan s vanjskom nuklearnom omotačem.

U ovim polisomima prevedene su mRNA koje kodiraju za dvije važne skupine proteina. Neki, koji su strukturni dio endoplazmatskog retikuluma ili kompleksa Golgija. Drugi, koji moraju biti modificirani post-translacijski i / ili premješteni unutar stanice putem ovih organela.

Polisomi povezani s citoskeletom

Polisomi povezani s citoskeletom prenose proteine ​​iz mRNA koje su asimetrično koncentrirane u određenim substaničnim odjeljcima.

To jest, kada napuštaju jezgru, neki glasnički ribonukleoproteini se mobiliziraju na mjesto gdje je potreban proizvod koji kodiraju. Ova mobilizacija provodi citoskelet uz sudjelovanje proteina koji se vežu za poliA rep mRNK..

Drugim riječima, citoskelet distribuira glasnike prema odredištu. To odredište označava funkcija proteina i mjesto gdje mora boraviti ili djelovati.

Regulacija posttranskripcijskog genetskog utišavanja

Čak i ako je mRNA transkribirana, to ne znači nužno da se mora prevesti. Ako je ova mRNA specifično degradirana u staničnoj citoplazmi, kaže se da je ekspresija njenog gena regulirana post-transkripcijalno.

Postoji mnogo načina da se to postigne, a jedan od njih je djelovanje takozvanih MIR gena. Konačni produkt transkripcije MIR gena je mikroRNA (miRNA).

Oni su komplementarni ili djelomično komplementarni s drugim glasnicima čije prevođenje reguliraju (nakon transkripcijskog utišavanja). Utišavanje može također uključivati ​​specifičnu degradaciju određenog glasnika.

Sve što se odnosi na prevođenje, njegovu podjelu, regulaciju i posttranskripcijsko genetsko utišavanje kontroliraju polisomi.

Za to su u interakciji s drugim molekularnim makrostrukturama stanice poznatim kao P tijela i granule stresa. Ta tri tijela, mRNA i microRNA, tako definiraju proteom prisutan u stanici u određenom vremenu.

reference

  1. Afonina, Z.A., Shirokov, V.A. (2018) Trodimenzionalna organizacija poliribosoma - Suvremeni pristup. Biokemija (Moskva), 83: S48-S55.
  2. Akgül, B., Erdoğan, I. (2018) Intracitoplazmatska re-lokalizacija miRISC kompleksa. Granice u genetici, doi: 10.3389 / fgene.2018.00403
  3. Alberts, B., Johnson, A., Lewis, J., Raff, M., Roberts, K., Walters, P. (2014) Molekularna biologija stanice, 6th Izdanje. Garland Science, Taylor & Francis Group. Abingdon na Temzi, Velika Britanija.
  4. Chantarachot, T., Bailey-Serres, J. (2018) Polisomi, granule stresa i procesna tijela: dinamički trijumvirat koji kontrolira sudbinu i funkciju citoplazmatske mRNA. Plant Physiology, 176: 254-269.
  5. Emmott, E., Jovanović, M., Slavov, N. (2018) Stehiometrija ribosoma: od oblika do funkcije. Trendovi u biokemijskim znanostima, doi: 10.1016 / j.tibs.2018.10.009.
  6. Wells, J.N., Bergendahl, L.T., Marsh, J.A. (2015) Ko-translacijska montaža kompleksa proteina. Transakcije biohemijskog društva, 43: 1221-1226.