- Đặc điểm chung
- Cấu trúc của polysome sinh vật nhân thực
- Các loại polysome và chức năng của chúng
- Polysomes tự do
- Polysomes liên kết với lưới nội chất (ER)
- Các polysom liên kết tế bào
- Quy định im lặng của gen sau phiên mã
- Người giới thiệu
Một polysome là một nhóm các ribosome tuyển dụng cho bản dịch của ARN thông tin cùng một thông tin (mRNA). Cấu trúc này được biết đến nhiều hơn với tên gọi polyribosome, hoặc ergosome ít phổ biến hơn.
Các polysome cho phép tăng sản xuất protein từ những sứ giả đó chịu sự dịch mã đồng thời bởi một số ribosome. Các polysome cũng tham gia vào quá trình gấp đồng dịch mã và trong việc thu nhận cấu trúc bậc bốn bởi các protein mới được tổng hợp.
Các polyribosome của vi khuẩn. CNX OpenStax, qua Wikimedia Commons
Polysomes, cùng với cái gọi là thể P và hạt căng thẳng, kiểm soát số phận và chức năng của các sứ giả trong tế bào nhân thực.
Polysome đã được quan sát thấy ở cả tế bào nhân sơ và tế bào nhân thực. Điều này có nghĩa là loại hình thành đại phân tử này đã có lịch sử lâu đời trong thế giới tế bào. Một polysome có thể được tạo thành từ ít nhất hai ribosome trên cùng một chất truyền tin, nhưng nhìn chung có nhiều hơn hai.
Trong ít nhất một tế bào của động vật có vú, có thể tồn tại tới 10.000.000 ribosome. Nhiều người đã được quan sát là tự do, nhưng một phần lớn được liên kết trong các polysome đã biết.
Đặc điểm chung
Ribôxôm của mọi sinh vật đều bao gồm hai tiểu đơn vị: tiểu đơn vị nhỏ và tiểu đơn vị lớn. Tiểu đơn vị nhỏ của ribosome chịu trách nhiệm đọc RNA thông tin.
Tiểu đơn vị lớn chịu trách nhiệm bổ sung tuyến tính các axit amin vào peptit mới ra đời. Đơn vị dịch mã hoạt động là đơn vị trong đó mRNA có thể thu nhận và cho phép lắp ráp ribosome. Sau đó, việc đọc các bộ ba trong sứ giả và tương tác với tRNA được tải tương ứng tiến hành tuần tự.
Ribosome là các khối xây dựng của polysome. Trên thực tế, cả hai cách dịch của một sứ giả có thể cùng tồn tại trong cùng một tế bào. Nếu tất cả các thành phần tạo nên bộ máy tịnh tiến của tế bào được tinh sạch, chúng ta sẽ tìm thấy bốn phần chính:
- Đầu tiên sẽ được hình thành bởi các mRNA liên kết với các protein mà các ribonucleoprotein thông tin được hình thành. Đó là, các sứ giả solo.
- Thứ hai, bởi các tiểu đơn vị ribosom, được tách ra vẫn không chuyển thành bất kỳ chất truyền tin nào
- Thứ ba là monosomes. Đó là, các ribosome "tự do" liên kết với một số mRNA.
- Cuối cùng, phần nặng nhất sẽ là phần polysome. Đây là cái thực sự thực hiện hầu hết quá trình dịch
Cấu trúc của polysome sinh vật nhân thực
Trong tế bào nhân thực, mRNA được xuất ra từ nhân dưới dạng ribonucleoprotein thông tin. Tức là, chất truyền tin được kết hợp với các protein khác nhau sẽ quyết định quá trình xuất, huy động và dịch mã của nó.
Trong số đó, có một số tương tác với protein PABP được gắn vào đuôi polyA 3 'của sứ giả. Những người khác, chẳng hạn như phức hợp CBP20 / CBP80, sẽ liên kết với nắp 5 'của mRNA.
Sự giải phóng phức hợp CBP20 / CBP80 và việc tuyển mộ các tiểu đơn vị của ribosome vào nắp 5 'xác định sự hình thành của ribosome.
Quá trình dịch bắt đầu và các ribosome mới được lắp ráp trên mui xe 5 '. Điều này xảy ra trong một số thời gian giới hạn tùy thuộc vào từng chất truyền tin và loại polysome được đề cập.
Sau bước này, các yếu tố kéo dài dịch mã liên kết với nắp ở đầu 5 'tương tác với protein PABP liên kết với đầu 3' của mRNA. Do đó, một vòng tròn được hình thành bởi sự kết hợp của các vùng không thể dịch của sứ giả. Do đó, có bao nhiêu ribosome được tuyển dụng khi chiều dài của chất truyền tin và các yếu tố khác cho phép.
Ranh giới kết thúc trong cấu trúc hình tròn của các polysom nhân thực. Fdardel, qua Wikimedia Commons
Các polysome khác có thể áp dụng cấu hình hàng đôi tuyến tính hoặc xoắn ốc với bốn ribosome mỗi lượt. Hình tròn được liên kết chặt chẽ nhất với các polysome tự do.
Các loại polysome và chức năng của chúng
Các polysome được hình thành trên các đơn vị dịch mã hoạt động (ban đầu là monosomes) với sự bổ sung tuần tự của các ribosome khác trên cùng một mRNA.
Tùy thuộc vào vị trí dưới tế bào của chúng, chúng ta tìm thấy ba loại polysome khác nhau, mỗi loại có chức năng cụ thể riêng.
Polysomes tự do
Chúng được tìm thấy tự do trong tế bào chất, không có mối liên hệ rõ ràng với các cấu trúc khác. Các polysome này dịch mã các mRNA mã cho các protein tế bào.
Polysomes liên kết với lưới nội chất (ER)
Vì vỏ nhân là phần mở rộng của lưới nội chất, nên loại polysome này cũng có thể liên kết với vỏ ngoài nhân.
Trong các polysome này, các mRNA mã hóa cho hai nhóm protein quan trọng được dịch mã. Một số, là một phần cấu trúc của lưới nội chất hoặc phức hợp Golgi. Những chất khác, phải được sửa đổi sau dịch mã và / hoặc di dời nội bào bởi các bào quan này.
Các polysom liên kết tế bào
Các polysom liên kết với tế bào dịch các protein từ mRNA tập trung không đối xứng trong một số ngăn dưới tế bào.
Có nghĩa là, khi rời khỏi hạt nhân, một số ribonucleoprotein truyền tin được huy động đến vị trí mà sản phẩm mà chúng mã hóa được yêu cầu. Sự huy động này được thực hiện bởi bộ xương tế bào với sự tham gia của các protein gắn vào đuôi polyA của mRNA.
Nói cách khác, bộ xương tế bào phân phối các sứ giả theo điểm đến. Số phận đó được chỉ ra bởi chức năng của protein và nơi nó phải cư trú hoặc hoạt động.
Quy định im lặng của gen sau phiên mã
Ngay cả khi mRNA được phiên mã, điều đó không nhất thiết có nghĩa là nó phải được dịch mã. Nếu mRNA này bị phân hủy đặc biệt trong tế bào chất, thì sự biểu hiện của gen của nó được cho là được điều hòa sau phiên mã.
Có nhiều cách để đạt được điều này, và một trong số đó là thông qua hoạt động của cái gọi là gen MIR. Sản phẩm cuối cùng của quá trình phiên mã gen MIR là microRNA (miRNA).
Chúng bổ sung hoặc bổ sung một phần cho các sứ giả khác mà chúng điều chỉnh quá trình dịch (im lặng sau phiên mã). Im lặng cũng có thể liên quan đến sự xuống cấp cụ thể của một sứ giả cụ thể.
Tất cả mọi thứ liên quan đến dịch mã, sự phân chia, điều hòa và im lặng di truyền sau phiên mã đều được kiểm soát bởi các polysome.
Để làm được điều này, chúng tương tác với các cấu trúc vĩ mô phân tử khác của tế bào được gọi là thể P và hạt căng thẳng. Ba cơ quan này, mRNA và microRNA, do đó xác định proteome có trong tế bào tại bất kỳ thời điểm nào.
Người giới thiệu
- Afonina, ZA, Shirokov, VA (2018) Tổ chức ba chiều của polyribosome - Một cách tiếp cận hiện đại. Hóa sinh (Moscow), 83: S48-S55.
- Akgül, B., Erdoğan, I. (2018) Tái bản địa hóa trong tế bào chất của các phức hợp miRISC. Biên giới trong Di truyền, doi: 10.3389 / fgene.2018.00403
- Alberts, B., Johnson, A., Lewis, J., Raff, M., Roberts, K. Walters, P. (2014) Sinh học phân tử của tế bào, Ấn bản lần thứ 6 . Garland Science, Taylor & Francis Group. Abingdon trên Thames, Vương quốc Anh.
- Chantarachot, T., Bailey-Serres, J. (2018) Polysomes, hạt căng thẳng và cơ quan xử lý: một bộ ba năng động kiểm soát số phận và chức năng của mRNA tế bào chất. Sinh lý thực vật 176: 254-269.
- Emmott, E., Jovanovic, M., Slavov, N. (2018) Phép đo phân tầng Ribosome: từ dạng đến chức năng. Xu hướng Khoa học Hóa sinh, doi: 10.1016 / j.tibs.2018.10.009.
- Wells, JN, Bergendahl, LT, Marsh, JA (2015) Sự lắp ráp đồng dịch mã của phức hợp protein. Các giao dịch của Hội Sinh học, 43: 1221-1226.