Polisoomide omadused, liigid ja funktsioonid



A polüsoom on ribosoomide rühm, mis on värvitud sama messenger RNA (mRNA) translatsiooniks. Struktuur on paremini tuntud kui polüribosoom või vähem levinud ergosoom.

Polüsoomid võimaldavad suurendada nende valkude saatmist nendelt kulleritelt, mis on mitme ribosoomi samaaegse tõlke all. Polüsoomid osalevad ka kaas-translatsioonilise voltimise protsessides ja kvaternaarsete struktuuride omandamises äsja sünteesitud valkude abil.

Polüsoomid koos nn P-kehade ja stressi graanulitega kontrollivad eukarüootsetes rakkudes olevate sõnumitoojate saatust ja funktsiooni. 

Polüsoome on täheldatud nii prokarüootsetes kui ka eukarüootsetes rakkudes. See tähendab, et sellist tüüpi makromolekulaarsel moodustumisel on raku maailmas pikk ajalugu. Polüsoomi võib moodustada vähemalt kaks ribosoomi sama sõnumitooja juures, kuid üldiselt on need rohkem kui kaks.

Vähemalt ühes imetajarakus võib esineda kuni 10 000 000 ribosoomi. On täheldatud, et paljud on vabad, kuid suur osa on seotud tuntud polüsoomidega.

Indeks

  • 1 Üldised omadused
  • 2 Eukarüootsete polüsoomide struktuur
  • 3 Polüsoomide tüübid ja nende funktsioonid
    • 3.1 Vaba polüsoomid
    • 3.2 Endoplasmaatilise retikulumiga (ER) seotud polüsoomid
    • 3.3 Tsütoskeletiga seotud polüsoomid
  • 4 Transkriptsioonijärgse geneetilise vaigistuse reguleerimine
  • 5 Viited

Üldised omadused

Kõigi elusolendite ribosoomid koosnevad kahest allüksusest: väikesest allüksusest ja suurest allüksusest. Ribosoomide väike allüksus vastutab sõnumi RNA lugemise eest.

Suur subühik vastutab aminohapete lineaarse lisamise eest tekkivale peptiidile. Aktiivne translatsiooniüksus on selline, milles mRNA on suutnud värvata ja lubada ribosoomi monteerimist. Pärast seda toimub kolmiku lugemine sõnumitooja juures ja koostoime vastava laetud tRNA-ga järjestikku.

Ribosoomid on polüsoomide töplokid. Tegelikult võivad mõlemad sõnumitooja tõlkimise viisid eksisteerida samas lahtris. Kui kõik raku translatsioonimasinaid moodustavad komponendid on puhastatud, leiame neli põhifraktsiooni:

  • Esimene oleks moodustatud mRNA-dega, mis on seotud valkudega, millega moodustuvad messenger-ribonukleoproteiinid. See tähendab, et sõnumitoojad üksi.
  • Teine, ribosomaalsete allüksuste poolt, et eraldamine ei muuda endiselt mis tahes sõnumitoojale
  • Kolmandaks oleks monosoomide. See tähendab, et mõnede mRNA-dega seotud "vabad" ribosoomid.
  • Lõpuks, kõige raskem osa oleks polüsoomide fraktsioon. See ongi see, mis tegeleb suures osas tõlkeprotsessiga

Eukarüootsete polüsoomide struktuur

Eukarüootsetes rakkudes eksporditakse mRNA-sid tuumast messenger-ribonukleoproteiinidena. See tähendab, et sõnumitooja on ühendatud mitmete valkudega, mis määravad selle ekspordi, mobiliseerimise ja tõlkimise. 

Nende hulgas on mitu, mis suhtlevad PABP valgu kaudu, mis on seotud messenger polüA 3 'sabaga. Teised, näiteks CBP20 / CBP80 kompleksi, seonduvad mRNA 5 'korkiga.

CBP20 / CBP80 kompleksi vabanemine ja ribosomaalsete allüksuste värbamine 5-katusekattele määravad ribosoomi moodustumise.. 

Tõlge alustatakse ja uued ribosoomid on kokku pandud 5 'kapuutsile. See juhtub piiratud arv kordi, sõltuvalt igast sõnumitoojast ja kaasatud tüüpi polüsoomist.

Pärast seda etappi on 5'-otsaga kapuutsiga seotud translatsiooni pikenemistegurid mRNA 3'-otsa kinnitatud PABP-valguga. Seega moodustub ring, mis on defineeritud sõnumitooja mitte-transleeritavate piirkondade liiduga. Seega värvatakse nii palju ribosoome kui sõnumitooja pikkus ja teised tegurid seda võimaldavad.

Teised polüsoomid võivad kasutada lineaarset kahekordse rea või spiraali konfiguratsiooni nelja ribosoomiga. Ringikujuline vorm on seotud tugevamalt vaba polüsoomidega.

Polüsoomide tüübid ja nende funktsioonid

Polüsoomid moodustuvad aktiivsetel translatiivsetel ühikutel (algselt monosoomidel) teiste ribosoomide järjestikuse lisamisega samale mRNA-le.

Sõltuvalt selle alamtsellulaarsest asukohast leiame kolm erinevat tüüpi polüsoome, millest igaühel on oma ja konkreetsed funktsioonid.

Vaba polüsoomid

Nad on tsütoplasmas vabad, ilma nähtavate seosteta teiste struktuuridega. Need polüsoomid tõlgivad tsütosoolseid valke kodeerivaid mRNA-sid.

Endoplasmaatilise retikulumiga (ER) seotud polüsaanid

Kuna tuumaümbris on endoplasmaatilise retiuliumi laiendus, võib seda tüüpi polüsoomi seostada ka välise tuumaümbrisega..

Nendes polüsoomides teisendatakse mRNA-d, mis kodeerivad kahte olulist valgu rühma. Mõned, mis on endoplasmaatilise retikulumi või Golgi kompleksi struktuurne osa. Teised, mida need organellid peavad translatsioonijärgselt ja / või intratsellulaarselt ümber paigutama.

Tsütoskeletiga seotud polüsoomid

Tsütoskeletiga seotud polümeerid transleerivad mRNA-dest pärinevaid valke, mis on asümmeetriliselt kontsentreerunud teatud rakulistes osades.

See tähendab, et tuumast lahkudes mobiliseeritakse mõned messenger ribonukleoproteiinid kohale, kus vajalikku toodet vajatakse. See mobiliseerimine toimub tsütoskeleti poolt, kaasates valke, mis seonduvad mRNA polüA-sabaga.

Teisisõnu jaotab tsütoskelett sõnumitoojaid sihtkoha järgi. Seda sihtkohta näitab valgu funktsioon ja koht, kus ta peab elama või tegutsema.

Transkriptsioonijärgse geneetilise vaigistuse reguleerimine

Isegi kui mRNA transkribeeritakse, ei tähenda see tingimata, et see tuleb tõlkida. Kui see mRNA on raku tsütoplasmas spetsiifiliselt lagunenud, siis öeldakse, et selle geeni ekspressiooni reguleeritakse transkriptsioonijärgselt.

Selle saavutamiseks on mitmeid viise ja üks neist on nn MIR-geenide tegevusest. MIR-geeni transkriptsiooni lõpptoode on mikroRNA (miRNA).

Need täiendavad või osaliselt täiendavad teisi sõnumitoojaid, kelle tõlget nad reguleerivad (transkriptsioonijärgne vaigistamine). Vaigistamine võib hõlmata ka konkreetse sõnumitooja spetsiifilist lagunemist.

Kõik, mis on seotud tõlkimisega, selle jaotamisega, reguleerimisega ja transkriptsioonijärgse geneetilise vaigistamisega, on kontrollitud polüsoomide poolt.

Selleks toimivad nad raku teiste molekulaarsete makrostruktuuridega, mida nimetatakse P-kehadeks ja stressi graanuliteks. Need kolm organit, mRNA ja mikroRNA, määratlevad seega rakus teatud ajahetkel esineva proteoomi.

Viited

  1. Afonina, Z. A., Shirokov, V. A. (2018) Polüribosoomide kolmemõõtmeline korraldus - kaasaegne lähenemine. Biokeemia (Moskva), 83: S48-S55.
  2. Akgül, B., Erdoğan, I. (2018) miRISC-komplekside intratsütoplasmaatiline lokaliseerimine. Piirid geneetikas, doi: 10.3389 / fgene.2018.00403
  3. Alberts, B., Johnson, A., Lewis, J., Raff, M., Roberts, K., Walters, P. (2014) Raku molekulaarbioloogia, 6th Väljaanne. Garland Science, Taylor & Francis Group. Abingdon on Thames, Ühendkuningriik.
  4. Chantarachot, T., Bailey-Serres, J. (2018) Polüsoomid, stressi graanulid ja töötlemisorganid: dünaamiline triumviraat, mis kontrollib tsütoplasmaatilist mRNA saatust ja funktsiooni. Plant Physiology, 176: 254-269.
  5. Emmott, E., Jovanovic, M., Slavov, N. (2018) Ribosoomi stöhhiomeetria: vormilt funktsioonini. Biokeemiliste teaduste suundumused, doi: 10.1016 / j.tibs.2018.10.009.
  6. Wells, J.N., Bergendahl, L.T., Marsh, J.A. (2015). Bio-keemilise ühiskonna tehingud, 43: 1221-1226.