- ลักษณะทั่วไป
- โครงสร้างของโพลีโซมยูคาริโอต
- ประเภทของโพลีโซมและหน้าที่ของมัน
- โพลีโซมฟรี
- โพลีโซมที่เกี่ยวข้องกับเอนโดพลาสมิกเรติคูลัม (ER)
- โพลีโซมที่เกี่ยวข้องกับเซลล์และโครงร่าง
- กฎข้อบังคับของการปิดเสียงยีนหลังการถอดเสียง
- อ้างอิง
โพลีไรโบโซมเป็นกลุ่มของไรโบโซมได้รับคัดเลือกสำหรับการแปลของสาร rna เดียวกัน (mRNA) โครงสร้างเป็นที่รู้จักกันดีในชื่อ polyribosome หรือ ergosome ที่พบได้น้อยกว่า
โพลีโซมช่วยให้การผลิตโปรตีนเพิ่มขึ้นจากสารเหล่านั้นที่ต้องผ่านการแปลพร้อมกันโดยไรโบโซมหลายตัว โพลีโซมยังมีส่วนร่วมในกระบวนการพับแบบร่วมและในการได้มาซึ่งโครงสร้างควอเทอร์นารีโดยโปรตีนที่สังเคราะห์ขึ้นใหม่
polyribosomes ของแบคทีเรีย CNX OpenStax ผ่าน Wikimedia Commons
โพลีโซมร่วมกับสิ่งที่เรียกว่า P ร่างกายและแกรนูลความเครียดควบคุมชะตากรรมและการทำงานของสารในเซลล์ยูคาริโอต
พบโพลีโซมทั้งในเซลล์โปรคาริโอตและยูคาริโอต ซึ่งหมายความว่าการสร้างโมเลกุลขนาดใหญ่ประเภทนี้มีประวัติอันยาวนานในโลกของเซลล์ โพลีโซมสามารถประกอบด้วยไรโบโซมอย่างน้อยสองตัวในแมสเซนเจอร์เดียวกัน แต่โดยทั่วไปแล้วจะมีมากกว่าสองตัว
ในเซลล์ของสัตว์เลี้ยงลูกด้วยนมอย่างน้อยหนึ่งเซลล์สามารถมีไรโบโซมได้มากถึง 10,000,000 ตัว หลายคนถูกสังเกตว่าเป็นอิสระ แต่ส่วนใหญ่มีความเกี่ยวข้องกับโพลีโซมที่รู้จัก
ลักษณะทั่วไป
ไรโบโซมของสิ่งมีชีวิตทั้งหมดประกอบด้วยหน่วยย่อยสองหน่วยคือหน่วยย่อยเล็กและหน่วยย่อยใหญ่ หน่วยย่อยเล็ก ๆ ของไรโบโซมทำหน้าที่ในการอ่านสารอาร์เอ็นเอ
หน่วยย่อยขนาดใหญ่มีหน้าที่ในการเติมกรดอะมิโนเชิงเส้นไปยังเปปไทด์ที่เพิ่งตั้งไข่ หน่วยการแปลที่ใช้งานอยู่คือหน่วยที่ mRNA สามารถรับและอนุญาตให้ประกอบไรโบโซมได้ หลังจากนี้การอ่านแฝดสามในผู้ส่งสารและการโต้ตอบกับ tRNA ที่โหลดที่เกี่ยวข้องจะดำเนินการตามลำดับ
ไรโบโซมเป็นหน่วยการสร้างของโพลีโซม ในความเป็นจริงทั้งสองวิธีในการแปลผู้ส่งสารสามารถอยู่ร่วมกันในเซลล์เดียวกันได้ หากส่วนประกอบทั้งหมดที่ประกอบขึ้นเป็นกลไกการแปลของเซลล์ถูกทำให้บริสุทธิ์เราจะพบเศษส่วนหลักสี่ส่วน:
- สิ่งแรกจะถูกสร้างขึ้นโดย mRNAs ที่เกี่ยวข้องกับโปรตีนที่สร้างสารไรโบนิวคลีโอโปรตีน นั่นคือผู้ส่งสารเดี่ยว
- อย่างที่สองโดยหน่วยย่อยของไรโบโซมซึ่งแยกออกจากกันยังไม่ได้แปลเป็นผู้ส่งสารใด ๆ
- อย่างที่สามคือโมโนโซม นั่นคือไรโบโซม "อิสระ" ที่เกี่ยวข้องกับ mRNA บางชนิด
- สุดท้ายเศษส่วนที่หนักที่สุดคือโพลีโซม นี่คือขั้นตอนการแปลส่วนใหญ่จริงๆ
โครงสร้างของโพลีโซมยูคาริโอต
ในเซลล์ยูคาริโอต mRNAs จะถูกส่งออกจากนิวเคลียสเป็นสารไรโบนิวคลีโอโปรตีน นั่นคือผู้ส่งสารควบคู่ไปกับโปรตีนต่างๆที่จะกำหนดการส่งออกการระดมและการแปล
ในหมู่พวกเขามีหลายอย่างที่ทำปฏิกิริยากับโปรตีน PABP ที่ติดอยู่กับหางของผู้ส่งสาร polyA 3 อื่น ๆ เช่น CBP20 / CBP80 complex จะผูกเข้ากับฮูด 5 'ของ mRNA
การปล่อยคอมเพล็กซ์ CBP20 / CBP80 และการสรรหาหน่วยย่อยไรโบโซมไปยังฮูด 5 'กำหนดการก่อตัวของไรโบโซม
การแปลจะเริ่มขึ้นและไรโบโซมใหม่จะประกอบบนฝากระโปรง 5 ' สิ่งนี้เกิดขึ้นในช่วงเวลา จำกัด ซึ่งขึ้นอยู่กับผู้ส่งสารแต่ละคนและประเภทของโพลีโซมที่เป็นปัญหา
หลังจากขั้นตอนนี้ปัจจัยการยืดตัวของการแปลที่เกี่ยวข้องกับฝาปิดที่ปลาย 5 'จะโต้ตอบกับโปรตีน PABP ที่ผูกไว้กับส่วนท้าย 3' ของ mRNA ดังนั้นวงกลมจึงถูกกำหนดโดยการรวมกันของภูมิภาคที่ไม่สามารถแปลได้ของผู้ส่งสาร ดังนั้นเนื่องจากมีการคัดเลือกไรโบโซมจำนวนมากตามความยาวของผู้ส่งสารและปัจจัยอื่น ๆ
สิ้นสุดในโครงสร้างวงกลมของโพลีโซมยูคาริโอต Fdardel ผ่าน Wikimedia Commons
โพลีโซมอื่น ๆ สามารถใช้โครงแบบสองแถวเชิงเส้นหรือแบบเกลียวโดยมีไรโบโซมสี่ตัวต่อเทิร์น รูปทรงกลมมีความสัมพันธ์อย่างมากกับโพลีโซมอิสระ
ประเภทของโพลีโซมและหน้าที่ของมัน
โพลีโซมถูกสร้างขึ้นบนหน่วยการแปลที่ใช้งานอยู่ (โมโนโซมในขั้นต้น) โดยมีการเพิ่มตามลำดับของไรโบโซมอื่น ๆ บน mRNA เดียวกัน
ขึ้นอยู่กับตำแหน่งย่อยของเซลล์เราพบโพลีโซมสามประเภทที่แตกต่างกันแต่ละชนิดมีหน้าที่เฉพาะของตัวเอง
โพลีโซมฟรี
พบได้ในไซโทพลาสซึมโดยไม่มีการเชื่อมโยงกับโครงสร้างอื่น ๆ โพลีโซมเหล่านี้แปล mRNA ที่เป็นรหัสสำหรับโปรตีนไซโตโซลิก
โพลีโซมที่เกี่ยวข้องกับเอนโดพลาสมิกเรติคูลัม (ER)
เนื่องจากซองนิวเคลียร์เป็นส่วนขยายของร่างแหเอนโดพลาสมิกเรติคูลัมชนิดนี้จึงสามารถเชื่อมโยงกับซองนิวเคลียร์ด้านนอกได้
ในโพลีโซมเหล่านี้จะมีการแปล mRNA ที่รหัสสำหรับโปรตีนสองกลุ่มที่สำคัญ บางส่วนซึ่งเป็นส่วนโครงสร้างของเรติคูลัมเอนโดพลาสมิกหรือกอลจิคอมเพล็กซ์ อื่น ๆ ซึ่งต้องได้รับการแก้ไขภายหลังการแปลและ / หรือย้ายตำแหน่งภายในเซลล์โดยออร์แกเนลล์เหล่านี้
โพลีโซมที่เกี่ยวข้องกับเซลล์และโครงร่าง
โพลีโซมที่เกี่ยวข้องกับเซลล์และโครงกระดูกจะแปลโปรตีนจาก mRNA ที่มีความเข้มข้นแบบอสมมาตรในช่องใต้เซลล์บางส่วน
นั่นคือเมื่อออกจากนิวเคลียสผู้ส่งสารไรโบนิวคลีโอโปรตีนบางตัวจะถูกเคลื่อนย้ายไปยังไซต์ที่ต้องการเข้ารหัสผลิตภัณฑ์ การเคลื่อนย้ายนี้ดำเนินการโดยโครงร่างโครงร่างโดยการมีส่วนร่วมของโปรตีนที่จับกับหาง polyA ของ mRNA
กล่าวอีกนัยหนึ่งโครงร่างโครงกระดูกจะกระจายผู้ส่งสารตามจุดหมายปลายทาง ชะตากรรมนั้นบ่งชี้โดยหน้าที่ของโปรตีนและสถานที่ที่มันต้องอยู่หรือทำหน้าที่
กฎข้อบังคับของการปิดเสียงยีนหลังการถอดเสียง
แม้ว่าจะมีการถอดเสียง mRNA แต่ก็ไม่ได้หมายความว่าจะต้องแปล หาก mRNA นี้ถูกย่อยสลายโดยเฉพาะในไซโตพลาสซึมของเซลล์การแสดงออกของยีนจะถูกควบคุมภายหลังการถอดความ
มีหลายวิธีในการบรรลุเป้าหมายนี้และหนึ่งในนั้นคือการกระทำของยีน MIR ที่เรียกว่า ผลิตภัณฑ์สุดท้ายของการถอดความของยีน MIR คือ microRNA (miRNA)
สิ่งเหล่านี้เป็นส่วนเสริมหรือเสริมบางส่วนสำหรับผู้ส่งสารรายอื่นที่มีการควบคุมการแปล (การปิดเสียงหลังการถอดเสียง) การปิดเสียงอาจเกี่ยวข้องกับการย่อยสลายเฉพาะของผู้ส่งสารบางราย
ทุกสิ่งที่เกี่ยวข้องกับการแปลการแบ่งส่วนการควบคุมและการปิดเสียงทางพันธุกรรมหลังการถอดเสียงถูกควบคุมโดยโพลีโซม
ในการทำเช่นนี้พวกมันมีปฏิสัมพันธ์กับโครงสร้างมหภาคโมเลกุลอื่น ๆ ของเซลล์ที่เรียกว่า P ร่างกายและแกรนูลความเครียด ทั้งสามร่างกาย mRNAs และ microRNAs จึงกำหนดโปรตีโอมที่มีอยู่ในเซลล์ในช่วงเวลาใดเวลาหนึ่ง
อ้างอิง
- Afonina, ZA, Shirokov, VA (2018) องค์กรสามมิติของ polyribosomes - แนวทางที่ทันสมัย ชีวเคมี (มอสโก), 83: S48-S55
- Akgül, B. , Erdoğan, I. (2018) Intracytoplasmic re-localization ของ miRISC complexes. พรมแดนในพันธุศาสตร์ดอย: 10.3389 / fgene.2018.00403
- Alberts, B. , Johnson, A. , Lewis, J. , Raff, M. , Roberts, K. Walters, P. (2014) Molecular Biology of the Cell, 6 th Edition. Garland Science กลุ่ม Taylor & Francis Abingdon on Thames สหราชอาณาจักร
- จันทรโชติ, T. , Bailey-Serres, J. (2018) โพลีโซม, แกรนูลความเค้นและตัวประมวลผล: triumvirate แบบไดนามิกที่ควบคุมชะตากรรมและหน้าที่ของ cytoplasmic mRNA สรีรวิทยาของพืช 176: 254-269
- Emmott, E. , Jovanovic, M. , Slavov, N. (2018) Ribosome stoichiometry: จากรูปแบบสู่ฟังก์ชัน. Trends in Biochemical Sciences, doi: 10.1016 / j.tibs.2018.10.009.
- Wells, JN, Bergendahl, LT, Marsh, JA (2015) การแปลร่วมกันของโปรตีนเชิงซ้อน ธุรกรรมของ Biohemical Society, 43: 1221-1226