POLYSOME: MGA KATANGIAN, URI AT PAG-ANDAR - BIOLOGY - 2026

Ang isang polysome ay isang pangkat ng ribosom na hinikayat para sa pagsasalin ng parehong messenger RNA (mRNA). Ang istraktura ay mas kilala bilang polyribosome, o ang hindi gaanong karaniwang ergosome.

Pinapayagan ng Polysomes ang pagtaas ng produksyon ng mga protina mula sa mga messenger na sumailalim sa sabay-sabay na pagsasalin ng maraming mga ribosa. Nakikilahok din ang mga polysomes sa mga proseso ng pagtitiklop ng co-translational at sa pagkuha ng mga istruktura ng quaternary sa pamamagitan ng mga bagong synthesized protein.

Mga polyribosome ng bakterya. CNX OpenStax, sa pamamagitan ng Wikimedia Commons

Ang mga polysome, kasama ang tinatawag na mga katawan ng P at mga butil ng stress, kontrolin ang kapalaran at pagpapaandar ng mga messenger sa mga eukaryotic cells.

Ang mga polysome ay sinusunod sa parehong mga prokaryotic at eukaryotic cells. Nangangahulugan ito na ang ganitong uri ng macromolecular formation ay may mahabang kasaysayan sa cellular world. Ang isang polysome ay maaaring binubuo ng hindi bababa sa dalawang ribosom sa parehong messenger, ngunit sa pangkalahatan ay may higit sa dalawa.

Hindi bababa sa isang cell ng mammalian, hanggang sa 10,000,000 ribosom ay maaaring magkaroon. Marami ang napansin na malaya, ngunit ang isang malaking bahagi ay nauugnay sa kilalang polysome.

Pangkalahatang katangian

Ang mga ribosom ng lahat ng mga nabubuhay na bagay ay binubuo ng dalawang mga subunits: ang maliit na subunit at ang malalaking subunit. Ang maliit na subunit ng ribosom ay may pananagutan sa pagbasa ng messenger RNA.

Ang malaking subunit ay may pananagutan para sa linear na karagdagan ng mga amino acid sa peptide ng nascent. Ang isang aktibong yunit ng translational ay isa kung saan ang isang mRNA ay nakapag-recruit at payagan ang pagpupulong ng ribosom. Pagkatapos nito, ang pagbabasa ng mga triplets sa messenger at ang pakikipag-ugnay sa kaukulang na-load na tRNA ay nagpapatuloy nang sunud-sunod.

Ang ribosome ay ang mga bloke ng gusali ng polysome. Sa katunayan, ang parehong mga paraan ng pagsasalin ng isang messenger ay maaaring magkakasabay sa parehong cell. Kung ang lahat ng mga sangkap na bumubuo sa makinarya ng translational ng cell ay nalinis, makakahanap kami ng apat na pangunahing mga praksiyon:

• Ang una ay nabuo ng mga mRNA na nauugnay sa mga protina kung saan nabuo ang messenger ribonucleoproteins. Iyon ay, ang solo messenger.
• Ang pangalawa, sa pamamagitan ng mga ribodomal subunits, na pinaghiwalay ay hindi pa rin isasalin sa anumang messenger
• Ang pangatlo ay iyon ng mga monosom. Iyon ay, ang "libre" na mga ribosom na nauugnay sa ilang mRNA.
• Sa wakas, ang pinakapabigat na bahagi ay ang mga polysom. Ito ang isa na talagang isinasagawa ang karamihan sa proseso ng pagsasalin

Istraktura ng eukaryotic polysomes

Sa mga eukaryotic cells, ang mga mRNA ay na-export mula sa nucleus bilang messenger ribonucleoproteins. Iyon ay, ang messenger ay isinama sa iba't ibang mga protina na matukoy ang pag-export nito, pagpapakilos at pagsasalin.

Kabilang sa mga ito, maraming mga nakikipag-ugnay sa protina ng PABP na nakakabit sa buntot ng polyA 3 'ng messenger. Ang iba, tulad ng CBP20 / CBP80 complex, ay magbubuklod sa 5 'hood ng mRNA.

Paglabas ng CBP20 / CBP80 complex at recruitment ng ribosomal subunits papunta sa hood ng 5 'ay tukuyin ang pagbuo ng ribosom.

Nagsimula ang pagsasalin at ang mga bagong ribosom ay tipunin sa taluktok ng 5 '. Nangyayari ito para sa isang limitadong bilang ng mga oras na nakasalalay sa bawat messenger at ang uri ng polysome na pinag-uusapan.

Matapos ang hakbang na ito, ang mga kadahilanan ng pagpapagaling ng pagsasalin na nauugnay sa cap sa dulo ng 5 'ay nakikipag-ugnay sa protina ng PABP na nakasalalay sa 3' dulo ng mRNA. Sa gayon ang isang bilog ay nabuo ng tinukoy ng unyon ng mga hindi maaaring isalin na mga rehiyon ng messenger. Kaya, dahil ang maraming mga ribosom ay hinikayat bilang haba ng messenger, at iba pang mga kadahilanan, pinapayagan.

Ang mga hangganan ay nagtatapos sa pabilog na istraktura ng eukaryotic polysomes. Fdardel, sa pamamagitan ng Wikimedia Commons

Ang iba pang mga polysome ay maaaring magpatibay ng isang linear na double row o pagsasaayos ng spiral na may apat na ribosom bawat pagliko. Ang pabilog na hugis ay pinaka-malakas na nauugnay sa mga libreng polysom.

Mga uri ng polysome at ang kanilang mga function

Ang mga polysome ay nabuo sa mga aktibong yunit ng translational (sa una monosome) na may sunud-sunod na pagdaragdag ng iba pang mga ribosom sa parehong mRNA.

Depende sa kanilang lokasyon ng subcellular, nakita namin ang tatlong magkakaibang uri ng polysome, bawat isa ay may sariling mga partikular na pag-andar.

Libreng polysome

Ang mga ito ay natagpuan nang libre sa cytoplasm, nang walang maliwanag na mga kaugnayan sa iba pang mga istraktura. Isinalin ng mga polysom ​​na ito ang mga mRNA na code para sa mga protina ng cytosolic.

Ang endoplasmic reticulum (ER) na mga nauugnay na polysome

Bilang ang nuclear sobre ay isang pagpapalawak ng endoplasmic reticulum, ang ganitong uri ng polysome ay maaari ring maiugnay sa panlabas na sobre ng nuclear.

Sa mga polysom ​​na ito ang mga mRNA na code para sa dalawang mahahalagang pangkat ng mga protina ay isinalin. Ang ilan, na kung saan ay isang istruktura na bahagi ng endoplasmic reticulum o Golgi complex. Ang iba pa, na dapat na binago sa post-translationally at / o lumipat ng intracellularly ng mga organelles na ito.

Ang mga polysom ​​na nauugnay sa Cytoskeletal

Ang mga polysom ​​na nauugnay sa Cytoskeletal ay nagsasalin ng mga protina mula sa mga mRNA na asymmetrically puro sa ilang mga compartment ng subcellular.

Iyon ay, sa pag-alis ng nucleus, ang ilang messenger ribonucleoproteins ay pinalipat sa site kung saan kinakailangan ang produkto na kanilang encode. Ang pagpapakilos na ito ay isinasagawa ng cytoskeleton kasama ang pakikilahok ng mga protina na nagbubuklod sa polyA tail ng mRNA.

Sa madaling salita, ipinamahagi ng cytoskeleton ang mga messenger sa patutunguhan. Ang kapalaran na iyon ay ipinapahiwatig ng pag-andar ng protina at kung saan dapat ito tumira o kumilos.

Ang regulasyon ng post-transcriptional gene silencing

Kahit na ang isang mRNA ay na-transcribe, hindi ito nangangahulugang dapat itong isalin. Kung ang mRNA na ito ay partikular na nasiraan ng loob sa cell cytoplasm, ang expression ng gen nito ay sinasabing regulatedally post-transcriptionally.

Maraming mga paraan upang makamit ito, at ang isa sa mga ito ay sa pamamagitan ng pagkilos ng mga tinatawag na mga gen ng MIR. Ang panghuling produkto ng transkripsyon ng isang MIR gene ay isang microRNA (miRNA).

Ang mga ito ay pantulong o bahagyang pantulong sa iba pang mga messenger na ang pagsasalin ay kinokontrol nila (post-transcriptional silencing). Ang pag-tahimik ay maaari ring kasangkot sa tiyak na marawal na kalagayan ng isang partikular na messenger.

Lahat ng bagay na may kaugnayan sa pagsasalin, kompartimalisasyon, regulasyon, at post-transcriptional na sil silement ay kinokontrol ng polysome.

Upang gawin ito, nakikipag-ugnay sila sa iba pang mga molekular na macrostructures ng cell na kilala bilang mga P na katawan at mga butil ng stress. Ang tatlong mga katawan, mRNA at microRNAs, sa gayon ay tukuyin ang proteome na naroroon sa isang cell sa anumang naibigay na oras.

Mga Sanggunian

1. Afonina, ZA, Shirokov, VA (2018) Tatlong-dimensional na samahan ng polyribosome - Isang modernong diskarte. Biochemistry (Moscow), 83: S48-S55.
2. Akgül, B., Erdoğan, I. (2018) Intracytoplasmic muling muling lokalisasyon ng mga kumplikadong miRISC. Mga Frontier sa 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 Edition. Garland Science, Taylor & Francis Group. Abingdon on Thames, United Kingdom.
4. Chantarachot, T., Bailey-Serres, J. (2018) Polysomes, stress granules, at pagproseso ng mga katawan: isang pabagu-bago ng triumvirate sa pagkontrol sa cytoplasmic mRNA kapalaran at pagpapaandar. Plant Physiology 176: 254-269.
5. Emmott, E., Jovanovic, M., Slavov, N. (2018) Ribosome stoichiometry: mula sa form hanggang sa gumana. Mga trend sa Biochemical Sciences, doi: 10.1016 / j.tibs.2018.10.009.
6. Ang mga balon, JN, Bergendahl, LT, Marsh, JA (2015) Co-translateational Assembly ng mga kumplikadong protina. Mga Transaksyon sa Lipunan ng Biohemical, 43: 1221-1226.