Полісома характеристик, типів і функцій



A полісом являє собою групу рибосом, набраних для трансляції тієї ж месенджерной РНК (мРНК). Структура більш відома як полірибосом, або з менш поширеною ергосомою.

Полісоми дозволяють збільшити виробництво білків з тих месенджерів, які підлягають одночасному перекладу кількома рибосомами. Полісоми також беруть участь у процесах ко-трансляційного згортання та придбання четвертинних структур за допомогою нових синтезованих білків.

Полісоми, разом з так званими Р-органами і стрес-гранулами, контролюють долю і функцію месенджерів в еукаріотичних клітинах. 

Полісоми спостерігалися як в прокариотических, так і в эукариотических клітинах. Це означає, що цей вид макромолекулярного утворення має довгу історію в клітинному світі. Полісома може бути утворена щонайменше двома рибосомами на одному і тому ж месенджері, але в цілому вони є більш ніж двома.

У щонайменше одній клітці ссавців може бути присутнім до 10000000 рибосом. Було відмічено, що багато з них є вільними, але велика частина асоціюється з відомими полісомами.

Індекс

  • 1 Загальна характеристика
  • 2 Структура еукаріотичних полісом
  • 3 Види полісом і їх функції
    • 3.1 Безкоштовні полісоми
    • 3.2. Полісоми, пов'язані з ендоплазматичним ретикулумом (ER)
    • 3.3. Полісоми, пов'язані з цитоскелетом
  • 4 Регулювання посттранскрипційного генетичного глушіння
  • 5 Посилання

Загальна характеристика

Рибосоми всіх живих істот складаються з двох субодиниць: невеликої субодиниці і великої субодиниці. Невелика субодиниця рибосом відповідальна за читання посланної РНК.

Велика субодиниця відповідає за лінійне додавання амінокислот до зароджується пептиду. Активна трансляційна одиниця є такою, в якій мРНК здатна набирати і дозволяти збирання рибосом. Після цього триплетні зчитування в месенджері і взаємодія з відповідною зарядженою тРНК протікають послідовно.

Рибосоми є робочими блоками полісом. Фактично обидва способи перекладу посланника можуть співіснувати в одній клітці. Якщо всі компоненти, що складають поступальний апарат клітини, очищені, то знайдемо чотири основні фракції:

  • Перший був би сформований мРНК, пов'язаними з білками, з якими утворюються репортерні рибонуклеопротеины. Тобто посланці самі.
  • Друга, за допомогою рибосомальних субодиниць, що відокремлюється, досі не перекладається на жодного посланця
  • Третій - моносом. Тобто "вільні" рибосоми пов'язані з деякою мРНК.
  • Нарешті, найважчою фракцією буде полісом. Це той, який фактично виконує більшу частину процесу перекладу

Структура еукаріотичних полісом

У еукаріотичних клітинах мРНК експортуються з ядра як репортерні рибонуклеопротеїни. Тобто посланник поєднується з кількома білками, які визначатимуть його експорт, мобілізацію та переклад. 

Серед них є декілька, які взаємодіють з протеїном PABP, пов'язаним з хвостом polyA 3 'месенджера. Інші, такі як ті з комплексу CBP20 / CBP80, будуть зв'язуватися з 5 'шапкою мРНК.

Вивільнення комплексу CBP20 / CBP80 і рекрутування рибосомних субодиниць на 5 'капоті визначають формування рибосом. 

Початок перекладу і нові рибосоми зібрані на 5 'капоті. Це відбувається протягом обмеженої кількості разів, залежно від кожного посланника і типу полісом, що беруть участь.

Після цього етапу фактори подовження трансляції, пов'язані з витяжкою на 5'-кінці, взаємодіють з білком PABP, приєднаним до 3 'кінця мРНК. Таким чином формується коло, визначене об'єднанням непередаваних областей посланника. Таким чином, набирається стільки рибосом, скільки довжина посланника, і інші фактори дозволяють.

Інші полісоми можуть прийняти лінійну конфігурацію подвійних рядів, або спіраль з чотирма рибосомами на поворот. Кругова форма сильніше асоціюється з вільними полісомами.

Види полісом і їх функції

Полісоми утворюються на активних трансляційних одиницях (спочатку моносоми) з послідовним додаванням інших рибосом на одній і тій же мРНК.

Залежно від свого субклітинного розташування, ми знаходимо три різні типи полісом, кожна з яких має свої і особливі функції.

Безкоштовні полісоми

Вони вільні в цитоплазмі, без видимих ​​асоціацій з іншими структурами. Ці полісоми переводять мРНК, які кодують цитозольні білки.

Полісоми, пов'язані з ендоплазматичним ретикулумом (ER)

Оскільки ядерна оболонка є розширенням ендоплазматичної мережі, цей тип полісом також може бути пов'язаний з зовнішньою ядерною оболонкою.

У цих полісом переводять мРНК, які кодують дві важливі групи білків. Деякі, які є структурною частиною ендоплазматичної мережі або комплексу Гольджі. Інші, які повинні бути модифіковані після трансляції та / або переміщені внутрішньоклітинно цими органелами.

Полісоми, пов'язані з цитоскелетом

Полісоми, пов'язані з цитоскелетом, переводять білки з мРНК, які асиметрично сконцентровані в деяких субклітинних компартментах.

Тобто, при виході з ядра, деякі репортерні рибонуклеопротеины мобілізуються на ділянку, де потрібний продукт, який вони кодують. Ця мобілізація здійснюється цитоскелетом за участю білків, які зв'язуються з поліа-хвостом мРНК..

Іншими словами, цитоскелет розподіляє посланців за призначенням. Це призначення позначається функцією білка і місцем, де він повинен перебувати або діяти.

Регулювання посттранскрипційного генетичного глушіння

Навіть якщо транскрибується мРНК, це не обов'язково означає, що вона повинна бути перекладена. Якщо ця мРНК специфічно деградує в клітинній цитоплазмі, то кажуть, що експресія її гена регулюється пост-транскрипційно.

Існує багато способів досягти цього, і одне з них - від дії так званих генів МІР. Кінцевим продуктом транскрипції гена MIR є мікроРНК (miRNA).

Вони доповнюють або частково доповнюють інших посланців, чий переклад вони регулюють (після транскрипційного мовчання). Мовчання може також включати специфічну деградацію конкретного посланника.

Все, що пов'язано з перекладом, його компартменталізацією, регулюванням і посттранскрипційним генетичним глушінням, контролюється полісомами.

Для цього вони взаємодіють з іншими молекулярними макроструктурами клітини, відомими як P-тіла і напружені гранули. Ці три органи, мРНК і мікроРНК, таким чином, визначають протеом, присутній в клітці в даний момент часу.

Список літератури

  1. Афоніна, З. А., Широков В. А. (2018) Тривимірна організація полірибосом - Сучасний підхід. Біохімія (Москва), 83: S48-S55.
  2. Akgül, B., Erdoğan, I. (2018) Інтрацитоплазматична ре-локалізація комплексів miRISC. Межі в генетиці, doi: 10.3389 / fgene.2018.00403
  3. Alberts, B., Johnson, A., Lewis, J., Raff, M., Roberts, K., Walters, P. (2014) Молекулярна біологія клітини, 6й Видання. Garland Science, Taylor & Francis Group. Абінгдон на Темзі, Великобританія.
  4. Chantarachot, Т., Bailey-Serres, J. (2018) Полісоми, гранули напруги і обробні органи: динамічний тріумвірат, що контролює цитоплазматичну іРНК і функцію. Фізіологія рослин, 176: 254-269.
  5. Еммотт, Е., Йованович, М., Славов, Н. (2018) Стехіометрія рибосом: від форми до функції. Тенденції біохімічних наук, doi: 10.1016 / j.tibs.2018.10.009.
  6. Wells, J.N., Bergendahl, L.T., Marsh, J.A. (2015) Ко-трансляційний збір білкових комплексів. Біохімічні угоди суспільства, 43: 1221-1226.