Karakteristik, jenis, dan fungsi Polisoma



A polisom adalah sekelompok ribosom yang direkrut untuk terjemahan RNA messenger yang sama (mRNA). Struktur ini lebih dikenal sebagai polyribosome, atau dengan ergosome yang kurang umum.

Polisom memungkinkan peningkatan produksi protein dari kurir yang tunduk pada terjemahan simultan oleh beberapa ribosom. Polisom juga berpartisipasi dalam proses pelipatan co-translational dan dalam perolehan struktur kuaterner oleh protein yang baru disintesis.

Polisom, bersama dengan apa yang disebut tubuh P dan butiran stres, mengendalikan nasib dan fungsi pembawa pesan dalam sel eukariotik. 

Polisom telah diamati pada sel prokariotik dan eukariotik. Ini berarti bahwa jenis pembentukan makromolekul ini memiliki sejarah panjang di dunia seluler. Polisom dapat dibentuk oleh setidaknya dua ribosom pada kurir yang sama, tetapi umumnya mereka lebih dari dua.

Paling tidak dalam satu sel mamalia, hingga 10.000.000 ribosom mungkin ada. Telah diamati bahwa banyak yang bebas, tetapi sebagian besar dikaitkan dengan polisom yang dikenal.

Indeks

  • 1 Karakteristik umum
  • 2 Struktur polisom eukariotik
  • 3 Jenis polisom dan fungsinya
    • 3.1 Polisom gratis
    • 3.2 Polisom yang terkait dengan retikulum endoplasma (ER)
    • 3.3 Polisom yang terkait dengan sitoskeleton
  • 4 Pengaturan pembungkaman genetik pasca transkripsional
  • 5 Referensi

Karakteristik umum

Ribosom dari semua makhluk hidup terdiri dari dua subunit: subunit kecil dan subunit besar. Subunit kecil ribosom bertanggung jawab untuk membaca messenger RNA.

Subunit besar bertanggung jawab atas penambahan linear asam amino ke peptida yang baru lahir. Unit translasi aktif adalah unit di mana mRNA telah dapat merekrut dan memungkinkan perakitan ribosom. Setelah itu, pembacaan triplet di messenger dan interaksi dengan tRNA yang dibebankan langsung berlanjut secara berurutan.

Ribosom adalah blok kerja polisom. Faktanya, kedua cara menerjemahkan messenger dapat hidup berdampingan di sel yang sama. Jika semua komponen yang membentuk mesin translasi sel dimurnikan, kita akan menemukan empat fraksi utama:

  • Yang pertama akan dibentuk oleh mRNA yang terkait dengan protein yang dengannya messenger ribonucleoprotein terbentuk. Yaitu, utusan saja.
  • Yang kedua, oleh subunit ribosom, yang dipisahkan masih tidak diterjemahkan ke utusan mana pun
  • Yang ketiga adalah monosom. Yaitu, ribosom "bebas" yang dikaitkan dengan beberapa mRNA.
  • Akhirnya, fraksi terberat adalah polisom. Ini adalah yang benar-benar melakukan sebagian besar proses penerjemahan

Struktur polisom eukariotik

Dalam sel eukariotik, mRNA diekspor dari nukleus sebagai messenger ribonucleoprotein. Artinya, kurir tersebut digabungkan dengan beberapa protein yang akan menentukan ekspor, mobilisasi dan terjemahannya. 

Di antara mereka, ada beberapa yang berinteraksi dengan protein PABP yang terikat pada ekor poliA 3 pembawa pesan. Lainnya, seperti kompleks CBP20 / CBP80, akan berikatan dengan tutup 5 'dari mRNA.

Pelepasan kompleks CBP20 / CBP80 dan perekrutan subunit ribosom pada kap 5 'menentukan pembentukan ribosom. 

Terjemahan dimulai dan ribosom baru dipasang di kap 5 '. Ini terjadi untuk beberapa kali tergantung pada masing-masing messenger dan jenis polysome yang terlibat.

Setelah langkah ini, faktor perpanjangan terjemahan yang terkait dengan tudung pada ujung 5 'berinteraksi dengan protein PABP yang melekat pada ujung 3' mRNA. Dengan demikian lingkaran yang ditentukan oleh penyatuan daerah utusan yang tidak dapat diterjemahkan tersebut terbentuk. Dengan demikian, sebanyak ribosom selama panjang kurir direkrut, dan faktor-faktor lain memungkinkan.

Polisom lain dapat mengadopsi konfigurasi linier baris ganda, atau spiral dengan empat ribosom per putaran. Bentuk melingkar telah dikaitkan lebih kuat dengan polisom bebas.

Jenis polisom dan fungsinya

Polisom dibentuk pada unit translasi aktif (awalnya monosom) dengan penambahan berurutan ribosom lainnya pada mRNA yang sama.

Bergantung pada lokasi subselulernya, kami menemukan tiga jenis polisom yang berbeda, masing-masing memiliki fungsi sendiri dan khusus.

Polisom gratis

Mereka bebas di sitoplasma, tanpa asosiasi nyata dengan struktur lain. Polisom ini menerjemahkan mRNA yang mengkode protein sitosol.

Polisom yang terkait dengan retikulum endoplasma (ER)

Karena amplop nuklir merupakan perpanjangan dari retikulum endoplasma, jenis polisom ini juga dapat dikaitkan dengan amplop nuklir luar.

Dalam polisom ini mRNA yang mengkode untuk dua kelompok protein penting diterjemahkan. Beberapa, yang merupakan bagian struktural dari retikulum endoplasma atau Kompleks Golgi. Lainnya, yang harus dimodifikasi pasca-terjemahan dan / atau dipindahkan secara intraseluler oleh organel-organel ini.

Polisom berhubungan dengan sitoskeleton

Polisom yang terkait dengan sitoskeleton menerjemahkan protein dari mRNA yang terkonsentrasi secara asimetris dalam kompartemen subselular tertentu.

Artinya, ketika meninggalkan nukleus, beberapa messenger ribonucleoprotein dimobilisasi ke situs di mana produk yang mereka kode diperlukan. Mobilisasi ini dilakukan oleh sitoskeleton dengan partisipasi protein yang mengikat ekor poliA mRNA..

Dengan kata lain, sitoskeleton mendistribusikan utusan berdasarkan tujuan. Tujuan itu ditunjukkan oleh fungsi protein dan oleh tempat di mana ia harus tinggal atau bertindak.

Peraturan pembungkaman genetik pasca transkripsional

Bahkan jika mRNA ditranskripsikan, itu tidak selalu berarti mRNA harus diterjemahkan. Jika mRNA ini secara khusus terdegradasi dalam sitoplasma seluler, dikatakan bahwa ekspresi gennya diatur pasca transkripsi.

Ada banyak cara untuk mencapai ini, dan salah satunya adalah dari aksi yang disebut gen MIR. Produk akhir dari transkripsi gen MIR adalah microRNA (miRNA).

Ini adalah pelengkap atau sebagian pelengkap bagi kurir lain yang terjemahannya mereka atur (pembungkaman pasca transkripsional). Membungkam juga dapat melibatkan degradasi spesifik dari utusan tertentu.

Segala sesuatu yang berkaitan dengan penerjemahan, kompartementalisasi, regulasi, dan dengan pembungkaman genetik pasca transkripsional dikendalikan oleh polisom.

Untuk ini, mereka berinteraksi dengan struktur makro molekul lain dari sel yang dikenal sebagai badan P dan butiran stres. Ketiga tubuh ini, mRNA dan microRNA, dengan demikian menentukan keberadaan proteome dalam sel pada waktu tertentu.

Referensi

  1. Afonina, Z. A., Shirokov, V. A. (2018) Organisasi tiga dimensi polyribosom - Sebuah pendekatan modern. Biokimia (Moskow), 83: S48-S55.
  2. Akgül, B., Erdogan, I. (2018) Intracytoplasmic re-lokalisasi kompleks miRISC. Frontiers in Genetics, doi: 10.3389 / fgene.2018.00403
  3. Alberts, B., Johnson, A., Lewis, J., Raff, M., Roberts, K., Walters, P. (2014) Biologi molekuler sel, 6th Edisi. Ilmu Garland, Grup Taylor & Francis. Abingdon on Thames, Inggris Raya.
  4. Chantarachot, T., Bailey-Serres, J. (2018) Polisom, butiran stres, dan badan pemrosesan: triumvirat dinamis mengendalikan nasib dan fungsi mRNA sitoplasma. Fisiologi Tumbuhan, 176: 254-269.
  5. Emmott, E., Jovanovic, M., Slavov, N. (2018) Ribosom stoikiometri: dari bentuk ke fungsi. Tren Ilmu Biokimia, doi: 10.1016 / j.tibs.2018.10.009.
  6. Wells, J.N., Bergendahl, L.T., Marsh, J.A. (2015) Co-translational assembly dari kompleks protein. Transaksi Masyarakat Biohimia, 43: 1221-1226.