Polisoma egenskaper, typer og funksjoner



en polysom er en gruppe ribosomer rekruttert for oversettelsen av det samme messenger RNA (mRNA). Strukturen er bedre kjent som polyribosom, eller med mindre vanlige ergosom.

Polysomene tillater økt produksjon av proteiner fra de budskapene som er gjenstand for samtidig oversettelse av flere ribosomer. Polysomer er også involvert i prosessene for ko-translasjonell folding og kvaternære strukturer anskaffelse av nylig syntetiserte proteiner.

Polysomer, sammen med såkalte P legemer og stress granulater, styre skjebne og funksjon av budbringere i eukaryote celler. 

Polysomer er observert i både prokaryote og eukaryote celler. Dette betyr at denne typen makromolekylær formasjon har en lang historie i den mobile verden. Et polysom ​​kan dannes av minst to ribosomer på samme messenger, men generelt er de mer enn to.

I minst en pattedyrcelle kan opptil 10.000.000 ribosomer være til stede. Det har blitt observert at mange er gratis, men en stor del er assosiert med de kjente polysomer.

index

  • 1 Generelle egenskaper
  • 2 Struktur av eukaryotiske polysomer
  • 3 Typer av polysomer og deres funksjoner
    • 3.1 Gratis polysomer
    • 3.2 Polysomer forbundet med endoplasmatisk retikulum (ER)
    • 3.3 Polysomer forbundet med cytoskelettet
  • 4 Regulering av post-transkripsjonell genetisk silencing
  • 5 referanser

Generelle egenskaper

Ribosomene av alle levende vesener består av to underenheter: den lille underenheten og den store underenheten. Den lille underenheten av ribosomer er ansvarlig for å lese messenger RNA.

Den store underenheten er ansvarlig for den lineære tilsetningen av aminosyrer til det naserende peptidet. En aktiv translasjonsenhet er en der en mRNA har vært i stand til å rekruttere og tillate samling av ribosomet. Deretter fortsetter triplettlesingen i messenger og samspillet med det tilsvarende ladede tRNA sekvensielt.

Ribosomer er arbeidsblokker av polysomer. Faktisk kan begge måter å oversette en budbringer sameksistere i samme celle. Hvis alle komponentene som utgjør cellens translasjonsmaskiner, blir renset, vil vi finne fire hovedfraksjoner:

  • Den første ville bli dannet av mRNAene assosiert med proteiner som messenger ribonukleoproteiner dannes. Det er bare budbringere.
  • Den andre, av de ribosomale underenhetene, som blir skilt, oversetter ikke til noen messenger
  • Den tredje ville være den av monosomer. Det vil si de "frie" ribosomene assosiert med noe mRNA.
  • Endelig vil den tyngste fraksjon være polysomernes. Dette er den som faktisk utfører mesteparten av oversettelsesprosessen

Struktur av eukaryotiske polysomer

I eukaryote celler eksporteres mRNAene fra kjernen som messenger ribonukleoproteiner. Det vil si at messenger er kombinert med flere proteiner som bestemmer eksport, mobilisering og oversettelse. 

Blant dem er det flere som samhandler med PABP-proteinet bundet til polyA 3 'halen av messenger. Andre, som for eksempel CBP20 / CBP80-komplekset, vil binde seg til 5'-dekselet på mRNA.

Frigivelsen av det komplekse CBP20 / CBP80 og rekruttering av ribosomale subenheter på dekslet 5 'definert ribosom formasjon. 

Oversetteren er startet og nye ribosomer monteres på 5'-hetten. Dette skjer for et begrenset antall ganger, avhengig av hver budbringer og typen av polysom ​​som er involvert.

Etter dette trinnet, traduccción forlengelsesfaktorer forbundet med hetten i 5 'interagere med det bundne protein PABP til 3'-mRNA. Således dannes en sirkel som er definert av foreningen av de ikke-translaterbare områdene av budbringeren. Således rekrutteres så mange ribosomer som lengden på messenger, og andre faktorer tillater det.

Andre polysomer kan adoptere en lineær konfigurasjon av doble rader, eller spiral med fire ribosomer per sving. Den sirkulære form har blitt knyttet sterkere med frie polysomer.

Typer av polysomer og deres funksjoner

Polysomer dannes på aktive translasjonsenheter (i utgangspunktet monosomer) med sekvensiell tilsetning av andre ribosomer på det samme mRNA.

Avhengig av sin subcellulære plassering finner vi tre forskjellige typer polysomer, som hver har sine egne og spesielle funksjoner.

Gratis polysomer

De er fri i cytoplasma, uten tilsynelatende foreninger med andre strukturer. Disse polysomer oversetter mRNAene som koder for cytosoliske proteiner.

Polysomer forbundet med endoplasmatisk retikulum (ER)

Siden kjernefysisk konvolutt er en forlengelse av endoplasmatisk retikulum, kan denne typen polysom ​​også være forbundet med den ytre nukleære konvolutt.

I disse polysomene blir mRNAene som kodes for to viktige grupper av proteiner, oversatt. Noen, som er en strukturell del av endoplasmatisk retikulum eller Golgi-komplekset. Andre, som må modifiseres post-translasjonelt og / eller flyttes intracellulært av disse organellene.

Polysomer forbundet med cytoskelettet

Polysomer assosiert med cytoskeletet oversetter proteiner fra mRNA som er asymmetrisk konsentrert i visse subcellulære rom.

Det vil si at når man forlater kjernen, blir noen messenger-ribonukleoproteiner mobilisert til stedet der produktet de kodes for, er nødvendig. Denne mobiliseringen utføres av cytoskeletet med deltagelse av proteiner som binder til polyA-halen av mRNA.

Med andre ord distribuerer cytoskelettet budbrettene etter destinasjon. Det målet er angitt av funksjonen til proteinet og av sted der den må oppholde seg eller handle.

Regulering av post-transkripsjonell genetisk silencing

Selv om et mRNA transkriberes, betyr det ikke nødvendigvis at det må oversettes. Hvis dette mRNA er spesifikt degradert i den cellulære cytoplasma, sies det at uttrykket av dets gen er regulert etter transskriptjonelt.

Det er mange måter å oppnå dette på, og en av dem er fra virkningen av de såkalte MIR-gener. Det endelige produktet av transkripsjonen av et MIR-gen er et microRNA (miRNA).

Disse er komplementære eller delvis komplementære til andre budbringere hvis oversettelse de regulerer (post-transkripsjonell silencing). Silencing kan også involvere den spesifikke nedbrytningen av en bestemt budbringer.

Alt relatert til oversettelse, dens compartmentalization, regulering og med post-transkripsjonell genetisk silencing styres av polysomerene.

For dette samhandler de med andre molekylære makrostrukturer av cellen kjent som P-legemene og stressgranulatene. Disse tre legemene, mRNA og microRNA, definerer således proteomet til stede i en celle i en gitt tid.

referanser

  1. Afonina, Z. A., Shirokov, V. A. (2018) Tredimensjonal organisering av polyribosomer - En moderne tilnærming. Biochemistry (Moscow), 83: S48-S55.
  2. Akgül, B., Erdoğan, I. (2018) Intracytoplasmisk re-lokalisering av miRISC-komplekser. Grenser i genetikk, doi: 10.3389 / fgene.2018.00403
  3. Alberts, B., Johnson, A., Lewis, J., Raff, M., Roberts, K., Walters, P. (2014) Molekylærbiologi av cellen, 6th Edition. Garland Science, Taylor & Francis Group. Abingdon on Thames, Storbritannia.
  4. Chantarachot, T., Bailey-Serres, J. (2018) polysomer, stress granuler og behandling av gjenstander: en dynamisk Triumviratets kontrollerende cytoplasmisk mRNA skjebne og funksjon. Plant Physiology, 176: 254-269.
  5. Emmott, E., Jovanovic, M., Slavov, N. (2018) Ribosomstøkiometri: fra form til funksjon. Trends in Biochemical Sciences, doi: 10.1016 / j.tibs.2018.10.009.
  6. Wells, J.N., Bergendahl, L.T., Marsh, J.A. (2015) Co-translational assembly of protein complexes. Biohemical Society Transactions, 43: 1221-1226.