Sebuah polysome adalah sekelompok ribosom direkrut untuk terjemahan dari RNA yang sama (mRNA). Strukturnya lebih dikenal dengan nama poliribosom, atau ergosom yang kurang umum.
Polisom memungkinkan peningkatan produksi protein dari pembawa pesan yang mengalami translasi simultan oleh beberapa ribosom. Polisom juga berpartisipasi dalam proses pelipatan ko-translasi dan dalam perolehan struktur kuaterner oleh protein yang baru disintesis.
poliribosom bakteri. CNX OpenStax [CC BY 4.0 (https://creativecommons.org/licenses/by/4.0)], melalui Wikimedia Commons
Polisom, bersama dengan apa yang disebut badan P dan butiran stres, mengontrol nasib dan fungsi pembawa pesan dalam sel eukariotik.
Polisom telah diamati pada sel prokariotik dan eukariotik. Artinya, jenis formasi makromolekul ini memiliki sejarah panjang di dunia seluler. Polisom dapat terdiri dari setidaknya dua ribosom pada pembawa pesan yang sama, tetapi umumnya ada lebih dari dua.
Dalam setidaknya satu sel mamalia, hingga 10.000.000 ribosom dapat ada. Banyak yang ditemukan bebas, tetapi sebagian besar berasosiasi dengan polisom yang terkenal.
Indeks artikel
Karakteristik umum
Ribosom semua makhluk hidup terdiri dari dua subunit: subunit kecil dan subunit besar. Subunit kecil ribosom bertanggung jawab untuk membaca RNA pembawa pesan.
Subunit besar bertanggung jawab atas penambahan linier asam amino ke peptida yang baru lahir. Unit translasi aktif adalah unit di mana mRNA telah mampu merekrut dan memungkinkan perakitan ribosom . Setelah ini, pembacaan triplet dalam messenger dan interaksi dengan tRNA yang dimuat terkait dilanjutkan secara berurutan.
Ribosom adalah blok bangunan polisom. Faktanya, kedua cara menerjemahkan utusan 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 ribonukleoprotein pembawa pesan terbentuk. Artinya, para utusan saja.
- Yang kedua, oleh subunit ribosom, yang dipisahkan tetap tidak diterjemahkan ke dalam utusan apa pun
- Yang ketiga adalah monosom. Artinya, ribosom “bebas” yang terkait dengan beberapa mRNA.
- Akhirnya, fraksi terberat adalah polisom. Ini adalah salah satu yang benar-benar melakukan sebagian besar proses terjemahan
Struktur polisom eukariotik
Dalam sel eukariotik, mRNA diekspor dari nukleus sebagai ribonukleoprotein pembawa pesan. Artinya, pembawa pesan digabungkan dengan berbagai protein yang akan menentukan ekspor, mobilisasi, dan translasinya.
Diantaranya, ada beberapa yang berinteraksi dengan protein PABP yang menempel pada polyA3′ tail of the messenger. Lainnya, seperti kompleks CBP20 / CBP80, akan mengikat tutup 5 ‘mRNA.
Pelepasan kompleks CBP20 / CBP80 dan perekrutan subunit ribosom pada tudung 5 menentukan pembentukan ribosom.
Penerjemahan dimulai dan ribosom baru dirakit pada kap 5 ‘. Ini terjadi untuk beberapa kali terbatas yang tergantung pada masing-masing pembawa pesan dan jenis polisom yang bersangkutan.
Setelah langkah ini, faktor pemanjangan translasi yang terkait dengan tutup pada ujung 5 ‘berinteraksi dengan protein PABP yang terikat pada ujung 3’ mRNA. Dengan demikian, sebuah lingkaran terbentuk yang ditentukan oleh penyatuan wilayah utusan yang tidak dapat diterjemahkan. Jadi, sebanyak ribosom direkrut sesuai panjang pembawa pesan, dan faktor lainnya, memungkinkan.
Ujung terikat dalam struktur melingkar polisom eukariotik. Fdardel [GFDL (http://www.gnu.org/copyleft/fdl.html) atau CC BY-SA 3.0 (https://creativecommons.org/licenses/by-sa/3.0)], melalui Wikimedia Commons
Polisom lain dapat mengadopsi konfigurasi baris ganda linier, atau konfigurasi spiral dengan empat ribosom per putaran. Bentuk melingkar paling kuat diasosiasikan dengan polisom bebas.
Jenis Polisom dan Fungsinya
Polisom terbentuk pada unit translasi aktif (awalnya monosom) dengan penambahan berurutan ribosom lain pada mRNA yang sama.
Tergantung pada lokasi subselularnya, kita menemukan tiga jenis polisom yang berbeda, masing-masing memiliki fungsi khusus sendiri.
Polisom gratis
Mereka ditemukan bebas di sitoplasma, tanpa asosiasi yang jelas dengan struktur lain. Polisom ini menerjemahkan mRNA yang mengkode protein sitosol.
Polisom yang terkait dengan retikulum endoplasma (ER)
Karena selubung nukleus merupakan perpanjangan dari retikulum endoplasma, jenis polisom ini juga dapat diasosiasikan dengan selubung nukleus luar.
Dalam polisom ini, mRNA yang mengkode dua kelompok protein penting diterjemahkan. Beberapa, yang merupakan bagian struktural dari retikulum endoplasma atau kompleks Golgi. Lainnya, yang harus dimodifikasi pasca-translasi dan/atau dipindahkan secara intraseluler oleh organel-organel ini.
Polisom terkait sitoskeletal
Polisom terkait sitoskeletal menerjemahkan protein dari mRNA yang terkonsentrasi secara asimetris di kompartemen subseluler tertentu.
Artinya, setelah meninggalkan nukleus, beberapa ribonukleoprotein pembawa pesan dimobilisasi ke tempat di mana produk yang dikodekan diperlukan. Mobilisasi ini dilakukan oleh sitoskeleton dengan partisipasi protein yang mengikat ekor poliA dari mRNA.
Dengan kata lain, sitoskeleton mendistribusikan pembawa pesan berdasarkan tujuan. Nasib itu ditunjukkan oleh fungsi protein dan oleh tempat di mana ia harus tinggal atau bertindak.
Regulasi pembungkaman gen pasca-transkripsi
Bahkan jika mRNA ditranskripsi, itu tidak berarti bahwa itu harus diterjemahkan. Jika mRNA ini secara khusus terdegradasi dalam sitoplasma sel, ekspresi gennya dikatakan diatur secara pasca-transkripsi.
Ada banyak cara untuk mencapai ini, dan salah satunya adalah melalui aksi yang disebut gen MIR. Produk akhir dari transkripsi gen MIR adalah microRNA (miRNA).
Ini melengkapi atau sebagian melengkapi utusan lain yang terjemahannya mereka atur (pembungkaman pasca-transkripsi). Membungkam juga dapat melibatkan degradasi spesifik dari pembawa pesan tertentu.
Segala sesuatu yang berhubungan dengan translasi, kompartementalisasi, regulasi, dan pembungkaman genetik pasca-transkripsi dikendalikan oleh polisom.
Untuk melakukan ini, mereka berinteraksi dengan makrostruktur molekul lain dari sel yang dikenal sebagai badan P dan butiran stres. Ketiga badan ini, mRNA dan mikroRNA, dengan demikian menentukan proteom yang ada dalam sel pada waktu tertentu.
Referensi
- Afonina, ZA, Shirokov, VA (2018) Organisasi tiga dimensi poliribosom – Pendekatan cararn. Biokimia (Moskow), 83: S48-S55.
- Akgül, B., Erdoğan, I. (2018) Lokalisasi ulang intracytoplasmic dari kompleks miRISC. Perbatasan dalam Genetika, doi: 10.3389 / fgene.2018.00403
- Alberts, B., Johnson, A., Lewis, J., Raff, M., Roberts, K. Walters, P. (2014) Biologi Molekuler Sel, Edisi ke- 6 . Ilmu Garland, Taylor & Francis Group. Abingdon di Thames, Inggris Raya.
- Chantarachot, T., Bailey-Serres, J. (2018) Polisom, butiran stres, dan badan pemrosesan: triumvirat dinamis yang mengendalikan nasib dan fungsi mRNA sitoplasma. Fisiologi Tumbuhan 176: 254-269.
- Emmott, E., Jovanovic, M., Slavov, N. (2018) Stoikiometri ribosom: dari bentuk ke fungsi. Tren Ilmu Biokimia, doi: 10.1016 / j.tibs.2018.10.009.
- Wells, JN, Bergendahl, LT, Marsh, JA (2015) Co-translational perakitan kompleks protein. Transaksi Biohemical Society, 43: 1221-1226.
