ПОЛІСОМА: ХАРАКТЕРИСТИКИ, ТИПИ ТА ФУНКЦІЇ - БІОЛОГІЯ

Полісом є групою рибосом набираються для перекладу однієї і тієї ж інформаційної РНК (мРНК). Структура більш відома як полірібосома, або менш поширена ергосома.

Полісоми дозволяють збільшити вироблення білків із тих месенджерів, які піддаються одночасному перекладу кількома рибосомами. Полісоми також беруть участь у процесах ко-трансляційного складання та в придбанні четвертинних структур заново синтезованими білками.

Бактеріальні полірібосоми. CNX OpenStax, через Wikimedia Commons

Полісоми разом з так званими Р-тілами та гранулами стресу контролюють долю та функції месенджерів у еукаріотичних клітинах.

Полісоми спостерігалися як у клітинах прокаріотів, так і еукаріотів. Це означає, що цей тип макромолекулярних формацій має давню історію в клітинному світі. Полісома може складатися щонайменше з двох рибосом в одному і тому ж месенджері, але зазвичай їх більше двох.

Принаймні в одній клітині ссавців може існувати до 100000000 рибосом. Багато хто, як було помічено, є вільними, але значна частина пов'язана з відомими полісомами.

Загальна характеристика

Рибосоми всього живого складаються з двох субодиниць: малої субодиниці та великої субодиниці. Невелика субодиниця рибосом відповідає за зчитування месенджерної РНК.

Велика субодиниця відповідає за лінійне приєднання амінокислот до зароджуваного пептиду. Активна трансляційна одиниця - це та, в якій мРНК змогла набрати і дозволити збірку рибосоми. Після цього зчитування триплетів у месенджері та взаємодія з відповідною завантаженою тРНК відбувається послідовно.

Рибосоми - це будівельні блоки полісом. Насправді обидва способи перекладу месенджера можуть співіснувати в одній клітині. Якщо всі компоненти, що складають поступальний апарат клітини, очищені, ми знайдемо чотири основні фракції:

Перший формується мРНК, пов'язаних з білками, з якими утворюються месенджерні рибонуклеопротеїни. Тобто сольні месенджери.
По-друге, за рибосомальними субодиницями, які відокремлюються, все ще не перетворюється на жоден месенджер
Третім буде мономосом. Тобто "вільні" рибосоми, пов'язані з деякою мРНК.
Нарешті, найважча фракція була б у полісомах. Це те, що фактично здійснює більшу частину процесу перекладу

Будова еукаріотичних полісом

В еукаріотичних клітинах мРНК експортуються з ядра у вигляді месенджерних рибонуклеопротеїнів. Тобто месенджер поєднується з різними білками, які визначатимуть його експорт, мобілізацію та переклад.

Серед них є кілька, які взаємодіють з білком PABP, приєднаним до хвоста месенджера polyA 3 '. Інші, такі як комплекс CBP20 / CBP80, будуть зв'язуватися з 5 'кришкою мРНК.

Вивільнення комплексу CBP20 / CBP80 та набір рибосомальних субодиниць на 5 'кришку визначають утворення рибосоми.

Починається трансляція, і нові рибосоми збираються на 5 'кришці. Це відбувається за обмежену кількість разів, що залежить від кожного месенджера та типу полісоми, про яку йдеться.

Після цього етапу фактори подовження трансляції, пов'язані з кришкою на 5 'кінці, взаємодіють з білком PABP, пов'язаним з 3' кінцем мРНК. Таким чином, утворюється коло, визначене об'єднанням непередаваних областей месенджера. Таким чином, набирається стільки рибосом, скільки довжина месенджера, та інші фактори дозволяють.

Зв'язані кінці в круговій структурі еукаріотичних полісом. Fdardel, через Wikimedia Commons

Інші полісоми можуть приймати лінійну подвійну або спіральну конфігурацію з чотирма рибосомами на оборот. Кругла форма найбільш сильно пов'язана з вільними полісомами.

Типи полісом та їх функції

Полісоми утворюються на активних трансляційних одиницях (спочатку моносомах) з послідовним додаванням інших рибосом до тієї ж мРНК.

Залежно від їх підклітинного розташування ми знаходимо три різних типи полісом, кожен з яких має свої особливі функції.

Безкоштовні полісоми

Вони виявляються вільними в цитоплазмі, без явних асоціацій з іншими структурами. Ці полісоми переводять мРНК, які кодують цитозольні білки.

Полісоми, пов'язані з ендоплазматичним ретикулумом (ЕР)

Оскільки ядерна оболонка є розширенням ендоплазматичного ретикулума, цей тип полісоми також може бути пов'язаний із зовнішньою ядерною оболонкою.

У цих полісомах переводяться мРНК, які кодують дві важливі групи білків. Деякі, які є структурною частиною ендоплазматичного ретикулума або комплексу Гольджі. Інші, які повинні бути посттрансляційно модифіковані та / або переміщені внутрішньоклітинно цими органелами.

Полісоми, пов'язані з цитоскелетом

Полісоми, пов'язані з цитоскелетом, переводять білки з мРНК, які асиметрично зосереджені в певних субклітинних відділеннях.

Тобто, виходячи з ядра, деякі месенджерні рибонуклеопротеїни мобілізуються до місця, де потрібен продукт, який вони кодують. Ця мобілізація здійснюється цитоскелетом за участю білків, які зв’язуються з хвостом мРНК polyA.

Іншими словами, цитоскелет розподіляє месенджерів за призначенням. Ця доля визначається функцією білка і тим, де він повинен проживати або діяти.

Регулювання пост транскрипційного мовчання генів

Навіть якщо мРНК транскрибується, це не обов'язково означає, що її потрібно перекласти. Якщо ця мРНК специфічно деградує в клітинній цитоплазмі, експресію її гена, як кажуть, регулюють пост транскрипційно.

Є багато способів досягти цього, і один з них - через дію так званих MIR генів. Кінцевим продуктом транскрипції гена MIR є мікроРНК (miRNA).

Вони є комплементарними або частково доповнюючими інших месенджерів, трансляцію яких вони регулюють (замовчування після транскрипції). Замовчування може також включати специфічну деградацію певного месенджера.

Все, що стосується перекладу, його компартменталізації, регуляції та посттранскрипційного генетичного приглушення, контролюється полісомами.

Для цього вони взаємодіють з іншими молекулярними макроструктурами клітини, відомими як Р-тіла та гранули стресу. Ці три тіла, мРНК та мікроРНК, таким чином, визначають протеоми, наявні в клітині в будь-який момент часу.

Список літератури

Афоніна, ЗА, Широков, В. А. (2018) Тривимірна організація полірібосом - сучасний підхід. Біохімія (Москва), 83: S48-S55.
Akgül, B., Erdoğan, I. (2018) Інтрацитоплазматична релокалізація комплексів miRISC. Межі в генетиці, дої: 10.3389 / fgene.2018.00403
Alberts, B., Johnson, A., Lewis, J., Raff, M., Roberts, K. Walters, P. (2014) Molecular Biology of Cell, 6- ^е видання. Garland Science, Taylor & Francis Group. Абінгдон на Темзі, Великобританія.
Шантарахот, Т., Бейлі-Серрес, Дж. (2018) Полісоми, стрес-гранули та обробляючі тіла: динамічний тріумвірат, що контролює долю та функції цитоплазматичної мРНК. Фізіологія рослин 176: 254-269.
Еммотт, Е., Йованович, М., Славов, Н. (2018) Рибосома стехіометрія: від форми до функції. Тенденції біохімічних наук, дої: 10.1016 / j.tibs.2018.10.009.
Wells, JN, Bergendahl, LT, Marsh, JA (2015) Ко-трансляційна збірка білкових комплексів. Трансакції біохімічного суспільства, 43: 1221-1226.

ПОЛІСОМА: ХАРАКТЕРИСТИКИ, ТИПИ ТА ФУНКЦІЇ - БІОЛОГІЯ - 2025