Polisomove charakteristiky, typy a funkcie



polysome "Skupina ribozómov" je skupina ribozómov získaných na transláciu rovnakej mediátorovej RNA (mRNA). Štruktúra je lepšie známa ako polyribozóm alebo s menej častým ergosómom.

Polysómy umožňujú zvýšenú produkciu proteínov z tých poslov, ktoré sú predmetom simultánnej translácie niekoľkými ribozómami. Polysómy sa tiež podieľajú na procesoch ko-translačného skladania a získavaní kvartérnych štruktúr novo syntetizovanými proteínmi..

Polysómy spolu s tzv. P telesami a stresovými granulami riadia osud a funkciu poslov v eukaryotických bunkách. 

Polysómy boli pozorované v prokaryotických aj eukaryotických bunkách. To znamená, že tento typ makromolekulárnej formácie má v bunkovom svete dlhú históriu. Polysóm môže byť tvorený aspoň dvomi ribozómami na rovnakom mediátore, ale vo všeobecnosti sú viac ako dve.

V aspoň jednej cicavčej bunke môže byť prítomných až 10 000 000 ribozómov. Bolo pozorované, že mnohé z nich sú voľné, ale veľká časť je asociovaná v známych polysómoch.

index

  • 1 Všeobecné charakteristiky
  • 2 Štruktúra eukaryotických polysómov
  • 3 Typy polysómov a ich funkcie
    • 3.1 Voľné polysómy
    • 3.2 Polysómy spojené s endoplazmatickým retikulom (ER)
    • 3.3 Polysómy spojené s cytoskeletom
  • 4 Regulácia posttranskripčného genetického umlčania
  • 5 Referencie

Všeobecné charakteristiky

Ribozómy všetkých živých bytostí tvoria dve podjednotky: malá podjednotka a veľká podjednotka. Malá podjednotka ribozómov je zodpovedná za čítanie messenger RNA.

Veľká podjednotka je zodpovedná za lineárne pridávanie aminokyselín k vznikajúcemu peptidu. Aktívna translačná jednotka je taká, v ktorej mRNA bola schopná získať a umožniť zostavenie ribozómu. Potom nasleduje postupné čítanie tripletu v mediátore a interakcia so zodpovedajúcou nabitou tRNA.

Ribozómy sú pracovné bloky polysómov. V skutočnosti, oba spôsoby prekladania posla môžu koexistovať v tej istej bunke. Ak sú vyčistené všetky zložky, ktoré tvoria translačný aparát bunky, našli by sme štyri hlavné frakcie:

  • Prvý by bol tvorený mRNA asociovanou s proteínmi, s ktorými sú vytvorené mediátorové ribonukleoproteíny. To znamená samotní poslovia.
  • Druhý, ribozomálnymi podjednotkami, ktoré sa separujú, sa stále neprekladajú na žiadny posol
  • Tretí by bol monozóm. To znamená "voľné" ribozómy spojené s niektorou mRNA.
  • Nakoniec, najťažšia frakcia by bola frakcia polysómov. To je ten, ktorý skutočne vykonáva väčšinu prekladateľského procesu

Štruktúra eukaryotických polysómov

V eukaryotických bunkách sú mRNA exportované z jadra ako messenger ribonukleoproteíny. To znamená, že posol je spojený s niekoľkými proteínmi, ktoré určujú jeho export, mobilizáciu a preklad. 

Medzi nimi existuje niekoľko, ktoré interagujú s proteínom PABP viazaným na polyA 3 'koniec mediátora. Iné, ako napríklad komplexy CBP20 / CBP80, sa budú viazať na 5 'viečko mRNA.

Uvoľňovanie komplexu CBP20 / CBP80 a získavanie ribozomálnych podjednotiek na 5 'kukle definuje tvorbu ribozómov. 

Začalo sa prekladanie a na 5-kukle sa zostavili nové ribozómy. To sa deje v obmedzenom počte prípadov v závislosti od každého prenášača a typu príslušného polysomu.

Po tomto kroku faktory predĺženia translácie súvisiacej s kapotou na 5 'konci interagujú s proteínom PABP pripojeným na 3' koniec mRNA. Takto sa vytvorí kruh definovaný spojením netranslatovateľných oblastí posla. Tak, ako veľa ribozómov, ako je dĺžka posla sú prijímané, a ďalšie faktory umožňujú.

Iné polysómy môžu mať lineárnu konfiguráciu dvojitých radov alebo špirály so štyrmi ribozómami na otáčku. Kruhová forma bola silnejšie asociovaná s voľnými polysómami.

Druhy polysómov a ich funkcie

Polysómy sú tvorené na aktívnych translačných jednotkách (spočiatku monozómov) so sekvenčným pridaním ďalších ribozómov na rovnakej mRNA.

V závislosti od jeho subcelulárneho umiestnenia nájdeme tri rôzne typy polysómov, z ktorých každý má svoje vlastné a konkrétne funkcie.

Voľné polysómy

Sú voľné v cytoplazme, bez zjavných asociácií s inými štruktúrami. Tieto polysómy premieňajú mRNA, ktoré kódujú cytozolické proteíny.

Polysómy spojené s endoplazmatickým retikulom (ER)

Keďže jadrový obal je rozšírením endoplazmatického retikula, tento typ polysómu môže byť tiež spojený s vonkajším jadrovým obalom..

V týchto polysómoch sa translatujú mRNA, ktoré kódujú dve dôležité skupiny proteínov. Niektoré, ktoré sú štrukturálnou súčasťou endoplazmatického retikula alebo Golgiho komplexu. Ostatné, ktoré musia byť modifikované posttranslačne a / alebo premiestnené intracelulárne týmito organelami.

Polysómy spojené s cytoskeletom

Polysómy spojené s cytoskeletom prekladajú proteíny z mRNA, ktoré sú asymetricky koncentrované v určitých subcelulárnych kompartmentoch.

To znamená, že keď opúšťame jadro, niektoré messenger ribonukleoproteíny sú mobilizované na miesto, kde sa vyžaduje produkt, ktorý kódujú. Táto mobilizácia sa uskutočňuje cytoskeletom za účasti proteínov, ktoré sa viažu na polyA chvost mRNA.

Inými slovami, cytoskeleton distribuuje poslov podľa miesta určenia. Toto miesto určenia je indikované funkciou bielkoviny a miestom, kde sa musí zdržiavať alebo konať.

Regulácia posttranskripčného genetického umlčania

Aj keď je mRNA transkribovaná, neznamená to nevyhnutne, že musí byť preložená. Ak je táto mRNA špecificky degradovaná v bunkovej cytoplazme, hovorí sa, že expresia jej génu je regulovaná post-transkripčne.

Existuje mnoho spôsobov, ako to dosiahnuť, a jedným z nich je pôsobenie tzv. MIR génov. Konečným produktom transkripcie génu MIR je mikroRNA (miRNA).

Tieto sú komplementárne alebo čiastočne komplementárne k iným poslom, ktorých preklad reguluje (posttranskripčné umlčanie). Tlmenie môže tiež zahŕňať špecifickú degradáciu konkrétneho posla.

Všetko, čo súvisí s prekladom, jeho kompartmentalizáciou, reguláciou a post-transkripčným genetickým umlčaním je kontrolované polysómami.

Na tento účel interagujú s inými molekulárnymi makroštruktúrami bunky známej ako P-telesá a stresové granule. Tieto tri telieska, mRNA a mikroRNA, tak definujú proteóm prítomný v bunke v danom čase.

referencie

  1. Afonina, Z. A., Shirokov, V. A. (2018) Trojrozmerná organizácia polyribozómov - Moderný prístup. Biochémia (Moskva), 83: S48-S55.
  2. Akgül, B., Erdoğan, I. (2018) Intracytoplazmatická re-lokalizácia miRISC komplexov. Hranice v genetike, doi: 10.3389 / fgene.2018.00403
  3. Alberts, B., Johnson, A., Lewis, J., Raff, M., Roberts, K., Walters, P. (2014) Molekulárna biológia bunky, 6th Vydanie. Garland Science, Taylor & Francis Group. Abingdon on Thames, Spojené kráľovstvo.
  4. Chantarachot, T., Bailey-Serres, J. (2018) Polysómy, stresové granule a spracovateľské telieska: dynamický triumvirát, ktorý riadi cytoplazmatický osud a funkciu mRNA. Plant Physiology, 176: 254-269.
  5. Emmott, E., Jovanovic, M., Slavov, N. (2018) Stochiometria ribozómu: z formy do funkcie. Trends in Biochemical Sciences, doi: 10.1016 / j.tibs.2018.10.009.
  6. Wells, J.N., Bergendahl, L.T., Marsh, J.A. (2015) Co-translačné zostavenie proteínových komplexov. Transakcie Biohemical Society, 43: 1221-1226.