POLISZOM: JELLEMZŐK, TÍPUSOK ÉS FUNKCIÓK - BIOLÓGIA - 2025

A poliizom egy riboszómacsoport, amelyet ugyanazon hírvivő RNS (mRNS) transzlációjára toboroznak. A szerkezet jobban ismert, mint a poliriboszóma, vagy a kevésbé általános ergoszóma.

A poliszomák lehetővé teszik a megnövekedett fehérjetermelést azokból a hírvivőanyagokból, amelyek több riboszóma által egyidejűleg transzlációnak vannak kitéve. A poliszomák részt vesznek a ko-transzlációs hajtogatási folyamatokban és az újonnan szintetizált fehérjék kvaterner szerkezeteinek megszerzésében is.

Bakteriális poliriboszómák. CNX OpenStax, a Wikimedia Commonson keresztül

A poliszomák az úgynevezett P testekkel és stressz granulátummal együtt ellenőrzik a hírvivők sorsát és működését az eukarióta sejtekben.

Polyszómákat figyeltek meg mind a prokarióta, mind az eukarióta sejtekben. Ez azt jelenti, hogy az ilyen típusú makromolekuláris képződményeknek hosszú története van a sejtek világában. Egy poliizom legalább két riboszómából állhat ugyanazon a hírvivőn, de általában kettőnél több is.

Legalább egy emlős sejtben legfeljebb 10 000 000 riboszóma létezhet. Sokan megfigyelték, hogy szabad, de nagy része társul az ismert poliszomákhoz.

Általános tulajdonságok

Az összes élőlény riboszómái két alegységből állnak: a kis alegységből és a nagy alegységből. A riboszómák kis alegysége felelős a messenger RNS leolvasásáért.

A nagy alegység felelős az aminosavak lineáris hozzáadásáért a kialakuló peptidhez. Az aktív transzlációs egység az, amelyben az mRNS képes volt toborozni és lehetővé tenni a riboszóma összeállítását. Ezután a hármasok leolvasása a messengerben és a kölcsönhatás a megfelelő betöltött tRNS-sel egymás után folytatódik.

A riboszómák a poliszomák építőkövei. Valójában az üzenetküldő fordításának mindkét módja létezhet ugyanabban a cellában. Ha a cella transzlációs gépeit alkotó összes alkatrész megtisztul, négy fő frakciót találunk:

• Az elsőt a fehérjékkel társított mRNS-ek képezik, amelyekkel a messenger ribonukleoproteinek képződnek. Vagyis a szólóküldők.
• A második, a riboszomális alegységek által, amelyek elválasztódnak, még mindig nem jelentenek semmilyen hírvivőt
• A harmadik monoszómák lenne. Vagyis a mRNS-hez kapcsolódó "szabad" riboszómák.
• Végül a legnehezebb frakció a poliszomáké lesz. Ez az, amely valójában elvégzi a fordítási folyamat nagy részét

Az eukarióta polyszómák szerkezete

Az eukarióta sejtekben az mRNS-ek exportálódnak a magból hírvivő ribonukleoproteinek formájában. Vagyis a messenger különféle fehérjékkel van összekötve, amelyek meghatározzák az exportját, mobilizálódását és transzlációját.

Közülük számos, amelyek kölcsönhatásba lépnek a messenger poliA 3 'farkához kapcsolódó PABP fehérjével. Mások, például a CBP20 / CBP80 komplex, kötődnek az mRNS 5 '-höz.

A riboszóma kialakulását meghatározza a CBP20 / CBP80 komplex felszabadulása és a riboszómális alegységek újbóli felvétele az 5 '-es motorháztetőre.

Megkezdődik a fordítás, és új riboszómákat szerelnek össze az 5 '-es motorházon. Ez korlátozott számú alkalommal történik, amely az egyes hírnököktől és a kérdéses poliszóma típusától függ.

Ezt a lépést követően az 5'-végű sapkával kapcsolatos transzlációs megnyúlási faktorok kölcsönhatásba lépnek az mRNS 3'-végéhez kötött PABP-fehérjével. Így egy kört képez a hírvivő nem fordítható régióinak egyesítése. Így annyi riboszómát toboroznak, amennyire a messenger hossza, és egyéb tényezők megengedik.

Az eukarióta poliszzómák kör alakú szerkezetében kötött. Fdardel, a Wikimedia Commons segítségével

Más poliszomák lineáris kettős soros vagy spirális konfigurációt alkalmazhatnak, fordulónként négy riboszómával. A kör alakját a legerősebben a szabad poliszomákhoz társítják.

A polyszómák típusai és funkcióik

A poliszzómák aktív transzlációs egységeken (kezdetben monoszómák) alakulnak ki, további riboszómák egymást követő hozzáadásával ugyanazon mRNS-en.

Szubcelluláris elhelyezkedésüktől függően három különféle típusú poliszomát találunk, amelyek mindegyike rendelkezik sajátos funkcióival.

Ingyenes poliszomák

A citoplazmában szabadon találhatók, anélkül, hogy más struktúrákkal való kapcsolatban lenne. Ezek a poliszomák transzlálják a citoszolos fehérjéket kódoló mRNS-eket.

Endoplazmás retikulummal (ER) kapcsolatos poliszzómák

Mivel a nukleáris burkolat az endoplazmatikus retikulum meghosszabbítása, ez a poliszóma típus kapcsolódhat a külső nukleáris burkolathoz is.

Ezekben a poliszómákban a fehérjék két fontos csoportját kódoló mRNS-ek fordulnak át. Egyesek, amelyek az endoplazmatikus retikulum vagy a Golgi komplex szerkezeti részét képezik. Mások, amelyeket ezen organelláknak poszt-transzlációs módon módosítani és / vagy intracellulárisan át kell helyezniük.

Cytoskeletal-asszociált poliizomok

A citoszkeletális asszociált poliizomok olyan fehérjéket transzlálnak mRNS-ekből, amelyek aszimmetrikusan koncentrálódnak bizonyos szubcelluláris kompartmentekben.

Azaz, amikor elhagyják a magot, néhány messenger ribonukleoproteint mobilizálnak arra a helyre, ahol szükséges az általuk kódolt termék. Ezt a mobilizálást a citoszkeleton hajtja végre, olyan proteinek részvételével, amelyek az mRNS polyA farkához kötődnek.

Más szavakkal, a citoszkeleton a hírvivőket rendeltetési hely szerint elosztja. Ezt a sorsot a fehérje funkciója és annak helye, ahol tartózkodni vagy működnie kell.

A transzkripciós géncsendesítés szabályozása

Még ha egy mRNS-t átírunk is, ez nem feltétlenül jelenti azt, hogy transzlációt kell végezni. Ha ezt az mRNS-t specifikusan lebontják a sejt citoplazmában, akkor a gén expresszióját poszt-transzkripciós szabályok szerint állítják be.

Ennek elérésére számos módszer létezik, és az egyik az úgynevezett MIR-gének hatása. Egy MIR gén transzkripciójának végterméke egy mikroRNS (miRNS).

Ezek kiegészítik vagy részben kiegészítik azokat a más hírvivőket, akiknek a fordítását szabályozzák (transzkripciós utáni elnémítás). A hangtompítás magában foglalhatja egy adott hírnök specifikus lebomlását is.

Minden, ami a transzlációval, a rekeszekre osztódással, a szabályozással és a transzkripció utáni genetikai elnémításával kapcsolatos, a poliszzómák irányítja.

Ehhez kölcsönhatásba lépnek a sejt más molekuláris makrostruktúrájával, amelyet P testeknek és stressz-granulátumnak hívnak. Ez a három test, az mRNS és a mikroRNS, tehát meghatározza a sejtben egy adott időpontban jelen lévő proteomát.

Irodalom

1. Afonina, ZA, Shirokov, VA (2018) A poliriboszómák háromdimenziós szervezete - modern megközelítés. Biochemistry (Moszkva), 83: S48-S55.
2. Akgül, B., Erdoğan, I. (2018) A miRISC komplexek intracitoplazmatikus re-lokalizációja. Határok a genetikában, 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 Edition. Garland Science, Taylor és Francis csoport. Abingdon on Thames, Egyesült Királyság.
4. Chantarachot, T., Bailey-Serres, J. (2018) Polyszómák, stressz-granulátumok és feldolgozó testek: dinamikus triumvirátum, amely szabályozza a citoplazmatikus mRNS sorsát és működését. Plant Physiology 176: 254-269.
5. Emmott, E., Jovanovic, M., Slavov, N. (2018) Riboszóma sztöchiometria: forma-funkciótól függően. Trendek a biokémiai tudományokban, doi: 10.1016 / j.tibs.2018.10.009.
6. Wells, JN, Bergendahl, LT, Marsh, JA (2015) proteinkomplexek ko-transzlációs összeállítása. Bio Chemical Society Transactions, 43: 1221-1226.