- Opće karakteristike
- Struktura eukariotskih polisoma
- Vrste polisoma i njihove funkcije
- Besplatni polisomi
- Elimplazmatski retikulum (ER) polisomi
- Citoskeletni povezani polisomi
- Regulacija post-transkripcijskog prigušivanja gena
- Reference
Polisoma je skupina ribosoma regrutirani za prijevod istog glasničke RNA (mRNA). Struktura je poznatija kao poliribosom ili manje uobičajeni ergosom.
Polisomi omogućuju povećanu proizvodnju proteina iz onih glasnika koji su podvrgnuti istodobnom prevođenju nekoliko ribosoma. Polisomi također sudjeluju u procesima trans-translacijskog presavijanja i u stjecanju kvartarnih struktura novo sintetiziranim proteinima.
Bakterijski poliribosomi. CNX OpenStax, putem Wikimedia Commonsa
Polisomi zajedno s takozvanim P tijelima i stresnim granulama kontroliraju sudbinu i funkciju glasnika u eukariotskim stanicama.
Primjećeni su polisomi i u prokariotskim i u eukariotskim stanicama. To znači da ova vrsta makromolekularne formacije ima dugu povijest u staničnoj svijetu. Polisom se može sastojati od najmanje dva ribosoma na istom glasniku, ali općenito ih ima više od dva.
U najmanje jednoj stanici sisavaca može postojati do 10.000.000 ribosoma. Za mnoge je primijećeno da su slobodni, ali veliki dio povezan je s poznatim polisomima.
Opće karakteristike
Ribosomi svih živih bića sastoje se od dvije podjedinice: male podjedinice i velike podjedinice. Mala podjedinica ribosoma odgovorna je za čitanje glasnika RNA.
Velika podjedinica odgovorna je za linearno dodavanje aminokiselina u peptid koji se rađa. Aktivna translacijska jedinica je ona u kojoj je mRNA uspjela regrutovati i omogućiti sastavljanje ribosoma. Nakon toga, očitavanje trostrukih u poruniku i interakcija s odgovarajućom učitanom tRNA nastavlja se uzastopno.
Ribosomi su građevni elementi polisoma. Zapravo, oba načina prevođenja glasnika mogu koegzistirati u istoj ćeliji. Ako su sve komponente koje čine translacijski stroj stanice pročišćene, pronašli bismo četiri glavne frakcije:
- Prva bi bila formirana od mRNA povezanih s proteinima s kojima se stvaraju glasnik ribonukleoproteini. Odnosno, solo glasnici.
- Drugo, ribosomske podjedinice, koje se razdvajaju, još uvijek ne prevode u bilo koji glasnik
- Treći bi bio monosom. Odnosno, "slobodni" ribosomi povezani s nekim mRNA.
- Napokon, najteža frakcija bila bi polisoma. To je onaj koji zapravo provodi većinu procesa prevođenja
Struktura eukariotskih polisoma
U eukariotskim stanicama, mRNA se izvoze iz jezgre kao glasnik ribonukleoproteini. Odnosno, glasnik je povezan s raznim proteinima koji će odrediti njegov izvoz, mobilizaciju i prijevod.
Među njima je nekoliko koji komuniciraju s PABP proteinom pričvršćenim na polyA 3 'repu glasnika. Ostali, poput kompleksa CBP20 / CBP80, vezati će se za 5 'napa mRNA.
Otpuštanje CBP20 / CBP80 kompleksa i regrutacija ribosomalnih podjedinica na 5 'kapuljaču definiraju stvaranje ribosoma.
Započinje prevođenje i na 5 'kapuljači sastavljaju se novi ribosomi. To se događa u ograničenom broju puta, što ovisi o svakom glasniku i vrsti dotičnog polisoma.
Nakon ovog koraka, faktori translacijskog izduživanja povezani s 5 'krajnjim čepom djeluju u interakciji s PABP proteinom vezanim za 3' kraj mRNA. Na taj se način formira krug definiran sjedinjenjem neprenosivih područja glasnika. Stoga, onoliko regrutoma regrutuje se koliko im dopušta duljina glasnika i drugi čimbenici.
Vezani krajevi u kružnoj strukturi eukariotskih polisoma. Fdardel, putem Wikimedia Commonsa
Ostali polisomi mogu usvojiti linearnu dvorednu ili spiralnu konfiguraciju s četiri ribosoma po okretaju. Kružni oblik najjače je povezan sa slobodnim polisomima.
Vrste polisoma i njihove funkcije
Polisomi nastaju na aktivnim translacijskim jedinicama (u početku monosomima) s sekvencijalnim dodavanjem drugih ribosoma na istoj mRNA.
Ovisno o njihovom subcelularnom smještaju, pronalazimo tri različite vrste polisoma, a svaki ima svoje određene funkcije.
Besplatni polisomi
Oni se nalaze u citoplazmi bez vidljive povezanosti s drugim strukturama. Ovi polisomi prevode mRNA koje kodiraju citosolne proteine.
Elimplazmatski retikulum (ER) polisomi
Kako je nuklearna ovojnica produžetak endoplazmatskog retikuluma, ova vrsta polisoma može se povezati i s vanjskom nuklearnom ovojnicom.
U tim polisomima prevodi se mRNA koja kodira dvije važne skupine proteina. Neki, koji su strukturni dio endoplazmatskog retikuluma ili Golgijev kompleks. Ostale, koje ove organele moraju biti naknadno modificirane i / ili premještene unutar ćelija.
Citoskeletni povezani polisomi
Citoskeletni povezani polisomi prevode proteine iz mRNA koje su asimetrično koncentrirane u određenim subcelijskim odjeljcima.
Odnosno, nakon napuštanja jezgre, neki messenger ribonukleoproteini se mobiliziraju na mjesto gdje je potreban proizvod koji kodiraju. Tu mobilizaciju provodi citoskelet uz sudjelovanje proteina koji se vežu za rep polyA mRNA.
Drugim riječima, citoskelet distribuira glasnike prema odredištu. Ta je sudbina naznačena funkcijom proteina i onim gdje mora stajati ili djelovati.
Regulacija post-transkripcijskog prigušivanja gena
Čak i ako se mRNA prepisuje, to ne mora nužno da mora biti i prevedena. Ako se ta mRNA specifično razgradi u staničnoj citoplazmi, kaže se da je ekspresija njenog gena regulirana post-transkripcijom.
Mnogo je načina da se to postigne, a jedan od njih je djelovanjem takozvanih MIR gena. Krajnji proizvod transkripcije MIR gena je mikroRNA (miRNA).
To su komplementarni ili djelomično komplementarni drugim glasnicima čiji prijevod reguliraju (šutnjavanje nakon transkripcije). Silence također može uključivati specifičnu degradaciju određenog glasnika.
Sve vezano uz prijevod, njegovu podjelu, regulaciju i post-transkripcijsko genetsko prigušivanje kontroliraju polisomi.
Da bi to postigli, oni komuniciraju s drugim molekularnim makrostrukturama stanice poznatim kao P tijela i zrnca stresa. Ova tri tijela, mRNA i mikroRNA, tako definiraju proteom prisutan u stanici u bilo kojem trenutku.
Reference
- Afonina, ZA, Shirokov, VA (2018) Trodimenzionalna organizacija poliribosoma - moderan pristup. Biokemija (Moskva), 83: S48-S55.
- Akgül, B., Erdoğan, I. (2018) Intracytoplasmic re-lokalizacija miRISC kompleksa. Frontiers in Genetics, doi: 10.3389 / fgene.2018.00403
- Alberts, B., Johnson, A., Lewis, J., Raff M., Roberts, K. Walters, P. (2014), Molecular Biology of the Cell, 6 th Edition. Garland Science, Taylor & Francis Group. Abingdon na Temzi, Ujedinjeno Kraljevstvo.
- Chantarachot, T., Bailey-Serres, J. (2018) Polisomi, stresne granule i procesna tijela: dinamični trijumvirat koji kontrolira sudbinu i funkciju citoplazmatske mRNA. Fiziologija biljaka 176: 254-269.
- Emmott, E., Jovanović, M., Slavov, N. (2018) Ribosome stehiometrija: od forme do funkcije. Trendovi biokemijskih znanosti, doi: 10.1016 / j.tibs.2018.10.009.
- Wells, JN, Bergendahl, LT, Marsh, JA (2015) Ko-translacijski sklop proteinskih kompleksa. Transakcije Biohemijskog društva, 43: 1221-1226.