Полисома характеристики, виды и функции



полисом представляет собой группу рибосом, завербованных для трансляции одной и той же мессенджерной РНК (мРНК). Структура более известна как полирибосома или с менее распространенной эргосомой..

Полисомы позволяют увеличить производство белков из тех мессенджеров, которые подлежат одновременной трансляции несколькими рибосомами. Полисомы также участвуют в процессах котрансляционного фолдинга и в приобретении четвертичных структур вновь синтезированными белками..

Полисомы вместе с так называемыми P-телами и стрессовыми гранулами контролируют судьбу и функцию мессенджеров в эукариотических клетках.. 

Полисомы были обнаружены как в прокариотических, так и в эукариотических клетках. Это означает, что этот тип макромолекулярного образования имеет долгую историю в клеточном мире. Полисома может быть образована как минимум двумя рибосомами на одном и том же мессенджере, но обычно их больше двух.

По меньшей мере, в одной клетке млекопитающего может присутствовать до 10000000 рибосом. Было отмечено, что многие из них являются свободными, но большая часть связана с известными полисомами..

индекс

  • 1 Общая характеристика
  • 2 Структура эукариотических полисом
  • 3 Типы полисом и их функции
    • 3.1 Бесплатные полисомы
    • 3.2 Полисомы, связанные с эндоплазматическим ретикулумом (ER)
    • 3.3 Полисомы, связанные с цитоскелетом
  • 4 Регуляция посттранскрипционного генетического молчания
  • 5 ссылок

Общие характеристики

Рибосомы всех живых существ состоят из двух субъединиц: маленькой субъединицы и большой субъединицы. Небольшая субъединица рибосом отвечает за чтение мессенджера РНК.

Большая субъединица отвечает за линейное добавление аминокислот к зарождающемуся пептиду. Активная трансляционная единица - это та, в которой мРНК способна рекрутировать и обеспечивать сборку рибосомы. После этого триплетное считывание в мессенджере и взаимодействие с соответствующей заряженной тРНК происходит последовательно.

Рибосомы являются рабочими блоками полисом. На самом деле, оба способа перевода мессенджера могут сосуществовать в одной и той же ячейке. Если бы все компоненты, которые составляют механизм трансляции клетки, были очищены, мы нашли бы четыре основные фракции:

  • Первая будет образована мРНК, связанной с белками, с которыми образуются рибонуклеопротеины-мессенджеры. То есть только мессенджеры.
  • Второе, рибосомными субъединицами, которые еще не разделены, не переводят ни на одного посланника.
  • Третьим будет моносомы. То есть «свободные» рибосомы, связанные с некоторыми мРНК.
  • Наконец, самая тяжелая фракция - это полисомы. Это тот, который на самом деле выполняет большую часть процесса перевода

Структура эукариотических полисом

В эукариотических клетках мРНК экспортируются из ядра в качестве мессенджера рибонуклеопротеинов. То есть мессенджер связан с несколькими белками, которые будут определять его экспорт, мобилизацию и трансляцию.. 

Среди них есть несколько, которые взаимодействуют с белком PABP, связанным с polyA 3 'хвостом мессенджера. Другие, такие как комплексы CBP20 / CBP80, будут связываться с 5 'крышкой мРНК.

Высвобождение комплекса CBP20 / CBP80 и рекрутирование рибосомных субъединиц на 5 'капоте определяют формирование рибосомы. 

Начался перевод, и новые 5 рибосомы собраны на 5 'капоте. Это происходит в течение ограниченного числа раз в зависимости от каждого мессенджера и типа задействованной полисомы..

После этого шага факторы удлинения трансляции, связанные с вытяжкой на 5'-конце, взаимодействуют с белком PABP, присоединенным к 3'-концу мРНК. Таким образом, образуется круг, определяемый объединением нетранслируемых областей мессенджера. Таким образом, набирается столько рибосом, сколько длина мессенджера, и другие факторы позволяют.

Другие полисомы могут принимать линейную конфигурацию из двух рядов или спирали с четырьмя рибосомами на оборот. Круглая форма была более тесно связана со свободными полисомами.

Типы полисом и их функции

Полисомы образуются на активных трансляционных единицах (первоначально моносомах) с последовательным добавлением других рибосом на той же мРНК..

В зависимости от его субклеточного расположения, мы находим три различных типа полисом, каждый из которых имеет свои и свои функции.

Бесплатные полисомы

Они свободны в цитоплазме, без видимых ассоциаций с другими структурами. Эти полисомы транслируют мРНК, которые кодируют цитозольные белки.

Полисомы, связанные с эндоплазматическим ретикулумом (ER)

Поскольку ядерная оболочка является продолжением эндоплазматического ретикулума, этот тип полисом также может быть связан с внешней ядерной оболочкой.

В этих полисомах транслируются мРНК, которые кодируют две важные группы белков. Некоторые, которые являются структурной частью эндоплазматического ретикулума или комплекса Гольджи. Другие, которые должны быть изменены пост-трансляционно и / или перемещены внутриклеточно этими органеллами.

Полисомы, связанные с цитоскелетом

Полисомы, связанные с цитоскелетом, транслируют белки из мРНК, которые асимметрично сконцентрированы в определенных субклеточных компартментах..

То есть, покидая ядро, некоторые рибонуклеопротеины-мессенджеры мобилизуются на сайт, где требуется продукт, который они кодируют. Эта мобилизация осуществляется цитоскелетом с участием белков, которые связываются с полиА-хвостом мРНК..

Другими словами, цитоскелет распределяет посланников по назначению. Это место назначения определяется функцией белка и местом, где он должен находиться или действовать.

Регуляция посттранскрипционного генетического молчания

Даже если мРНК транскрибируется, это не обязательно означает, что она должна быть транслирована. Если эта мРНК специфически разлагается в клеточной цитоплазме, говорят, что экспрессия ее гена регулируется посттранскрипционно.

Есть много способов достичь этого, и один из них - от действия так называемых генов MIR. Конечным продуктом транскрипции гена MIR является микроРНК (miRNA).

Они дополняют или частично дополняют другие мессенджеры, чей перевод они регулируют (посттранскрипционное молчание). Приглушение может также включать определенную деградацию конкретного посланника.

Все, что связано с трансляцией, ее компартментализацией, регуляцией и посттранскрипционным генетическим молчанием, контролируется полисомами..

Для этого они взаимодействуют с другими молекулярными макроструктурами клетки, известными как Р-тела и стрессовые гранулы. Эти три тела, мРНК и микроРНК, таким образом, определяют протеом, присутствующий в клетке в данный момент времени..

ссылки

  1. Афонина З.А., Широков В.А. (2018) Трехмерная организация полирибосом - современный подход. Биохимия (Москва), 83: S48-S55.
  2. Акгюль Б., Эрдоган И. (2018). Внутрицитоплазматическая ре-локализация комплексов miRISC. Границы в области генетики, doi: 10.3389 / fgene.2018.00403
  3. Альбертс Б., Джонсон А., Льюис Дж., Рафф М., Робертс К., Уолтерс П. (2014) Молекулярная биология клетки, 6го Выпуск. Гирлянда Наука, Тейлор и Фрэнсис Групп. Абингдон на Темзе, Великобритания.
  4. Chantarachot, T., Bailey-Serres, J. (2018) Полисомы, стрессовые гранулы и процессирующие тела: динамический триумвират, контролирующий судьбу и функцию цитоплазматической мРНК. Физиология растений, 176: 254-269.
  5. Эммотт Е., Йованович М., Славов Н. (2018) Стехиометрия рибосом: от формы к функции. Тенденции в биохимических науках, doi: 10.1016 / j.tibs.2018.10.009.
  6. Wells, J.N., Bergendahl, L.T., Marsh, J.A. (2015). Котрансляционная сборка белковых комплексов. Биохимическое общество Труды, 43: 1221-1226.