Polysomegenskaper, typer och funktioner

2315
Charles McCarthy

A polysom det är en grupp ribosomer som rekryterats för översättning av samma budbärar-RNA (mRNA). Strukturen är bättre känd som polyribosomen eller den mindre vanliga ergosomen..

Polysomer tillåter ökad produktion av proteiner från de budbärare som utsätts för samtidig translation av flera ribosomer. Polysomer deltar också i ko-translationella vikningsprocesser och i förvärvet av kvaternära strukturer av nyligen syntetiserade proteiner..

Bakteriella polyribosomer. CNX OpenStax [CC BY 4.0 (https://creativecommons.org/licenses/by/4.0)], via Wikimedia Commons

Polysomer, tillsammans med så kallade P-kroppar och stressgranulat, styr öde och funktion hos budbärare i eukaryota celler.. 

Polysomer har observerats i både prokaryota och eukaryota celler. Detta innebär att denna typ av makromolekylär bildning har en lång historia i mobilvärlden. En polysom ​​kan bestå av minst två ribosomer på samma budbärare, men i allmänhet finns det mer än två.

I minst en däggdjurscell kan upp till 10 000 000 ribosomer existera. Många har observerats vara fria, men en stor del är associerad i de välkända polysomerna.

Artikelindex

  • 1 Allmänna egenskaper
  • 2 Struktur av eukaryota polysomer
  • 3 Typer av polysomer och deras funktioner
    • 3.1 Gratis polysomer
    • 3.2 Polysomer associerade med endoplasmatisk retikulum (ER)
    • 3.3 Polysomer associerade med cytoskelettet
  • 4 Reglering av tystnad efter transkription
  • 5 Referenser

Generella egenskaper

Ribosomerna i alla levande saker består av två underenheter: den lilla underenheten och den stora underenheten. Den lilla subenheten av ribosomer är ansvarig för att läsa budbärar-RNA.

Den stora underenheten är ansvarig för linjär tillsats av aminosyror till den framväxande peptiden. En aktiv translationell enhet är en där ett mRNA har kunnat rekrytera och tillåta sammansättning av ribosomen. Därefter fortsätter avläsningen av tripletter i budbäraren och interaktionen med motsvarande laddade tRNA sekventiellt..

Ribosomer är polysomernas byggstenar. I själva verket kan båda sätten att översätta en budbärare samexistera i samma cell. Om alla komponenter som utgör cellens translationella maskiner renas skulle vi hitta fyra huvudfraktioner:

  • Den första skulle bildas av mRNA associerade med proteinerna med vilka budbäraren ribonukleoproteiner bildas. Det vill säga de ensamma budbärarna.
  • Den andra, av de ribosomala underenheterna, som separeras ändå inte översättas till någon budbärare
  • Den tredje skulle vara monosomernas. Det vill säga de "fria" ribosomerna associerade med något mRNA.
  • Slutligen skulle den tyngsta fraktionen vara polysomernas. Det här är det som faktiskt genomför större delen av översättningen

Struktur av eukaryota polysomer

I eukaryota celler exporteras mRNA från kärnan som budbärarribonukleoproteiner. Budbäraren är kopplad till flera proteiner som bestämmer dess export, mobilisering och översättning.. 

Bland dem finns det flera som interagerar med PABP-proteinet fäst vid budbärarens polyA 3'-svans. Andra, såsom CBP20 / CBP80-komplexet, kommer att binda till 5'-huven på mRNA.

Frisättning av CBP20 / CBP80-komplexet och rekrytering av ribosomala underenheter på 5'-huven definierar bildandet av ribosomen. 

Översättningen börjar och nya ribosomer monteras på 5'-huven. Detta händer under ett begränsat antal gånger som beror på varje budbärare och vilken typ av polysom ​​i fråga..

Efter detta steg interagerar töjningsfaktorer för translation associerade med locket i 5'-änden med PABP-proteinet bundet till 3'-änden av mRNA. En cirkel bildas således definierad av sammanslutningen av budbärarens icke-översättbara regioner. Således rekryteras så många ribosomer som budbärarens längd och andra faktorer tillåter.

Bundet slutar i den cirkulära strukturen hos eukaryota polysomer. Fdardel [GFDL (http://www.gnu.org/copyleft/fdl.html) eller CC BY-SA 3.0 (https://creativecommons.org/licenses/by-sa/3.0)], via Wikimedia Commons

Andra polysomer kan anta en linjär dubbelrad eller spiralkonfiguration med fyra ribosomer per varv. Den cirkulära formen har starkast associerats med fria polysomer.

Typer av polysomer och deras funktioner

Polysomer bildas på aktiva translationella enheter (initialt monosomer) med sekventiell tillsats av andra ribosomer på samma mRNA.

Beroende på deras subcellulära läge hittar vi tre olika typer av polysomer, som alla har sina egna specifika funktioner..

Gratis polysomer

De finns fria i cytoplasman, utan uppenbara föreningar med andra strukturer. Dessa polysomer översätter mRNA som kodar för cytosoliska proteiner.

Endoplasmic reticulum (ER) associerade polysomer

Eftersom kärnhöljet är en förlängning av det endoplasmiska nätverket kan denna typ av polysom ​​också associeras med det yttre kärnhöljet.

I dessa polysomer översätts mRNA som kodar för två viktiga proteingrupper. Vissa, som är en strukturell del av det endoplasmatiska retikulumet eller Golgi-komplexet. Andra, som måste modifieras efter translation och / eller flyttas intracellulärt av dessa organeller.

Cytoskeletalassocierade polysomer

Cytoskeletalassocierade polysomer översätter proteiner från mRNA som är asymmetriskt koncentrerade i vissa subcellulära fack.

Det vill säga, när man lämnar kärnan mobiliseras vissa budbärarribonukleoproteiner till den plats där produkten de kodar krävs. Denna mobilisering utförs av cytoskelettet med deltagande av proteiner som binder till polyA-svansen i mRNA..

Med andra ord distribuerar cytoskelettet budbärarna efter destination. Detta öde indikeras av proteinets funktion och av platsen där det måste ligga eller agera..

Reglering av tystnad efter transkription

Även om ett mRNA transkriberas betyder det inte nödvändigtvis att det måste översättas. Om detta mRNA nedbryts specifikt i cellcytoplasman sägs uttrycket av dess gen vara posttranskriptionellt reglerat..

Det finns många sätt att uppnå detta, och ett av dem är genom verkan av de så kallade MIR-generna. Slutprodukten av transkriptionen av en MIR-gen är ett mikroRNA (miRNA).

Dessa är komplementära eller delvis komplementära till andra budbärare vars översättning de reglerar (tystnad efter transkription). Tystning kan också innebära specifik nedbrytning av en viss budbärare.

Allt relaterat till translation, dess avdelning, reglering och gen-tystnad efter transkription styrs av polysomer..

För att göra detta interagerar de med andra molekylära makrostrukturer i cellen som kallas P-kroppar och stressgranuler. Dessa tre kroppar, mRNA och mikroRNA, definierar således proteomen som finns i en cell vid en given tidpunkt..

Referenser

  1. Afonina, Z. A., Shirokov, V. A. (2018) Tredimensionell organisation av polyribosomer - Ett modernt tillvägagångssätt. Biokemi (Moskva), 83: S48-S55.
  2. Akgül, B., Erdoğan, I. (2018) Intracytoplasmisk omlokalisering av miRISC-komplex. Frontiers in Genetics, doi: 10.3389 / fgene.2018.00403
  3. Alberts, B., Johnson, A., Lewis, J., Raff, M., Roberts, K., Walters, P. (2014) Molecular biology of the cell, 6th Utgåva. Garland Science, Taylor & Francis Group. Abingdon on Thames, Storbritannien.
  4. Chantarachot, T., Bailey-Serres, J. (2018) Polysomer, stressgranuler och processkroppar: ett dynamiskt triumvirat som styr cytoplasmatisk mRNA-öde och funktion. Växtfysiologi, 176: 254-269.
  5. Emmott, E., Jovanovic, M., Slavov, N. (2018) Ribosomstökiometri: från form till funktion. Trender i biokemiska vetenskaper, doi: 10.1016 / j.tibs.2018.10.009.
  6. Wells, J. N., Bergendahl, L. T., Marsh, J. A. (2015) Co-translationell montering av proteinkomplex. Biohemical Society Transactions, 43: 1221-1226.

Ingen har kommenterat den här artikeln än.