Polysome egenskaper, typer og funksjoner

EN polysom det er en gruppe ribosomer rekruttert for oversettelse av samme messenger RNA (mRNA). Strukturen er bedre kjent som polyribosomet, eller det mindre vanlige ergosomet..

Polysomer tillater økt produksjon av proteiner fra de budbringere som blir utsatt for samtidig translasjon av flere ribosomer. Polysomer deltar også i ko-translasjonelle foldingsprosesser og i anskaffelsen av kvartære strukturer av nysyntetiserte proteiner..

Polysomer, sammen med såkalte P-legemer og stressgranulater, styrer skjebnen og funksjonen til budbringere i eukaryote celler.. 

Polysomer har blitt observert i både prokaryote og eukaryote celler. Dette betyr at denne typen makromolekylær dannelse har en lang historie i mobilverdenen. Et polysom ​​kan bestå av minst to ribosomer på samme messenger, men generelt er det mer enn to.

I minst en pattedyrcelle kan opptil 10.000.000 ribosomer eksistere. Mange har blitt observert å være gratis, men en stor del er assosiert i de velkjente polysomene.

Artikkelindeks

• 1 Generelle egenskaper
• 2 Struktur av eukaryote polysomer
• 3 Typer polysomer og deres funksjoner
  • 3.1 Gratis polysomer
  • 3.2 Polysomer assosiert med endoplasmatisk retikulum (ER)
  • 3.3 Polysomer assosiert med cytoskelettet
• 4 Regulering av post-transkripsjonal gen-taving
• 5 Referanser

Generelle egenskaper

Ribosomene til alle levende ting 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 lineær tilsetning av aminosyrer til det begynnende peptidet. En aktiv translasjonsenhet er en der et mRNA har vært i stand til å rekruttere og tillate montering av ribosomet. Etter det fortsetter avlesningen av trillinger i messenger og interaksjonen med den tilsvarende lastede tRNA sekvensielt..

Ribosomer er byggesteinene til polysomer. Faktisk kan begge måter å oversette en messenger sameksistere i samme celle. Hvis alle komponentene som utgjør cellens translasjonelle maskineri blir renset, vil vi finne fire hovedfraksjoner:

• Den første ville være dannet av mRNAene assosiert med proteinene som messenger ribonukleoproteiner dannes med. Det vil si de ensomme budbringerne.
• Den andre, ved de ribosomale underenhetene, som blir atskilt, oversettes fortsatt ikke til noen messenger
• Den tredje vil være monosomene. Det vil si de "frie" ribosomene assosiert med noe mRNA.
• Til slutt vil den tyngste brøkdelen være den av polysomene. Dette er den som faktisk utfører det meste av oversettelsesprosessen

Struktur av eukaryote polysomer

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

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

Frigjøring av CBP20 / CBP80-komplekset og rekruttering av ribosomale underenheter på 5'-hetten definerer dannelsen av ribosomet. 

Oversettelsen begynner og nye ribosomer settes sammen på 5'-hetten. Dette skjer i et begrenset antall ganger, avhengig av hver messenger og hvilken type polysom ​​det er snakk om..

Etter dette trinnet interagerer oversettelsesforlengelsesfaktorer assosiert med hetten i 5'-enden med PABP-proteinet bundet til 3'-enden av mRNA. En sirkel dannes således definert av foreningen av senderenes ikke-oversettbare regioner. Således rekrutteres så mange ribosomer som lengden på budbringeren, og andre faktorer, tillater det.

Andre polysomer kan vedta en lineær dobbel rad eller spiralkonfigurasjon med fire ribosomer per tur. Den sirkulære formen har vært sterkest assosiert med frie polysomer.

Typer polysomer og deres funksjoner

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

Avhengig av deres subcellulære beliggenhet, finner vi tre forskjellige typer polysomer, som hver har sine egne funksjoner..

Gratis polysomer

De finnes gratis i cytoplasmaet, uten tilsynelatende tilknytning til andre strukturer. Disse polysomene oversetter mRNAene som koder for cytosoliske proteiner.

Endoplasmic reticulum (ER) assosierte polysomer

Siden kjernekapslingen er en utvidelse av det endoplasmatiske retikulumet, kan denne typen polysom ​​også knyttes til den ytre kjernekonvolutten..

I disse polysomene blir mRNAene som koder for to viktige proteingrupper oversatt. Noen, som er en strukturell del av det endoplasmatiske retikulum eller Golgi-komplekset. Andre, som må modifiseres posttranslasjonalt og / eller flyttes intracellulært av disse organellene.

Cytoskeletal-assosierte polysomer

Cytoskeletal-assosierte polysomer oversetter proteiner fra mRNAer som er asymmetrisk konsentrert i visse subcellulære rom.

Det vil si at når noen forlater kjernen, mobiliseres noen messenger ribonukleoproteiner til stedet der produktet de koder er nødvendig. Denne mobiliseringen utføres av cytoskjelettet med deltagelse av proteiner som binder seg til polyA-halen av mRNA..

Med andre ord distribuerer cytoskelettet budbringere etter destinasjon. Denne skjebnen er indikert av funksjonen til proteinet og av stedet der det må ligge eller handle..

Regulering av post-transkripsjons-lyddemping

Selv om et mRNA transkriberes, betyr det ikke nødvendigvis at det må oversettes. Hvis dette mRNA er spesifikt nedbrutt i cellecytoplasmaet, sies det at ekspresjonen av dets gen er posttranskripsjonsregulert..

Det er mange måter å oppnå dette, og en av dem er gjennom virkningen av de såkalte MIR-genene. Sluttproduktet av transkripsjonen av et MIR-gen er et microRNA (miRNA).

Disse er komplementære eller delvis komplementære til andre budbringere hvis oversettelse de regulerer (post-transkripsjonslyddemping). Demping kan også innebære spesifikk nedbrytning av en bestemt messenger.

Alt som er relatert til oversettelse, dens avdeling, regulering og post-transkripsjonsgen-taving blir kontrollert av polysomer..

For å gjøre dette samhandler de med andre molekylære makrostrukturer i cellen kjent som P-legemer og stressgranuler. Disse tre legemene, mRNAer og mikroRNAer, definerer således proteomet som er tilstede i en celle på et gitt tidspunkt..

Referanser

1. Afonina, Z. A., Shirokov, V. A. (2018) Tredimensjonal organisering av polyribosomer - En moderne tilnærming. Biokjemi (Moskva), 83: S48-S55.
2. Akgül, B., Erdoğan, I. (2018) Intracytoplasmisk omlokalisering av miRISC-komplekser. 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, 6^th Utgave. Garland Science, Taylor & Francis Group. Abingdon on Thames, Storbritannia.
4. Chantarachot, T., Bailey-Serres, J. (2018) Polysomer, stressgranulater og prosesseringsorganer: et dynamisk triumvirat som styrer cytoplasmatisk mRNA skjebne og funksjon. Plantefysiologi, 176: 254-269.
5. Emmott, E., Jovanovic, M., Slavov, N. (2018) Ribosomstøkiometri: fra form til funksjon. Trender i biokjemiske vitenskaper, doi: 10.1016 / j.tibs.2018.10.009.
6. Wells, J. N., Bergendahl, L. T., Marsh, J. A. (2015) Co-translasjonell montering av proteinkomplekser. Biohemical Society Transactions, 43: 1221-1226.