Войти
Иллюстрация полисомы в связи с мРНК и ДНК A полирибосома (или полисома или эргасома ) представляет собой группу рибосом, связанных с молекулой мРНК наподобие «бусинок» на «нити». Он состоит из комплекса молекулы мРНК и двух или более рибосом, которые действуют для трансляции инструкций мРНК в полипептиды. Первоначально названные «эргосомы» в 1963 году, они были дополнительно охарактеризованы Джонатаном Уорнером, Полом М. Кнопфом и Алексом Ричем.
. Полисомы образуются во время фазы элонгации, когда рибосомы и факторы удлинения синтезируют кодируемый полипептид. Множественные рибосомы перемещаются по кодирующей области мРНК, создавая полисому. Способность множественных рибосом функционировать на молекуле мРНК объясняет ограниченное количество мРНК в клетке. Структура полирибосом различается между прокариотическими полисомами, эукариотическими полисомами и мембраносвязанными полисомами. Полисомную активность можно использовать для измерения уровня экспрессии генов с помощью метода, называемого полисомным профилированием.
.
Технологии электронной микроскопии, такие как окрашивание, металлическое затенение и ультра- тонкие срезы клеток были оригинальными методами определения структуры полисома. Развитие методов криоэлектронной микроскопии позволило увеличить разрешение изображения, что привело к более точному методу определения структуры. Различные структурные конфигурации полирибосом могут отражать различную трансляцию мРНК. Исследование соотношения полирибосомных форм показало, что после нескольких раундов трансляции было обнаружено большое количество круглых и зигзагообразных полисом. Более длительный период трансляции вызывал образование плотно упакованных трехмерных спиральных полисом. Разные клетки производят разные структуры полисом.
Бактериальные полисомы, как было обнаружено, образуют двухрядные структуры. В этой конформации рибосомы контактируют друг с другом через более мелкие субъединицы. Эти двухрядные структуры обычно имеют «синусоидальную» (зигзагообразную) или трехмерную спиральную траекторию. В «синусоидальном» пути есть два типа контакта между небольшими субъединицами - «сверху вниз» или «сверху вниз». На трехмерной спиральной траектории наблюдается только контакт «вершина-вершина».
Полисомы присутствуют в архее, но мало что известно о структуре.
исследования in situ (в клетке) показали, что эукариотические полисомы имеют линейную конфигурацию. Обнаружены плотно упакованные 3-D спирали и плоские двухрядные полисомы с переменной упаковкой, включая контакты «сверху-вверх», подобные прокариотическим полисомам. Трехмерные полирибосомы эукариот похожи на трехмерные полирибосомы прокариот в том, что они представляют собой «плотно упакованные левые спирали с четырьмя рибосомами на оборот». Эта плотная упаковка может определять их функцию в качестве регуляторов трансляции, поскольку трехмерные полирибосомы обнаруживаются в клетках саркомы с помощью флуоресцентной микроскопии.
Атомно-силовая микроскопия, использованная в исследованиях in vitro, показала что кольцевые эукариотические полисомы могут быть образованы свободной полиаденилированной мРНК в присутствии фактора инициации eIF4E, связанного с 5'-кэпом, и PABP, связанного с 3'-поли (A) хвостом. Однако это взаимодействие между кэпом и поли (A) -хвостом, опосредованное белковым комплексом, не является уникальным способом циркуляризации полисомальной мРНК. Было обнаружено, что топологически кольцевые полирибосомы могут быть успешно образованы в трансляционной системе с мРНК без кэпа и без поли (A) хвоста, а также с кэпированной мРНК без 3'-поли (A) хвоста.
Полирибосомы, связанные с мембранами, ограничены двумерным пространством, заданным поверхностью мембраны. Ограничение межрибосомных контактов вызывает конфигурацию округлой формы, при которой рибосомы располагаются вдоль мРНК так, что сайты входа и выхода образуют гладкий путь. Каждая рибосома повернута относительно предыдущей, напоминая плоскую спираль.
Полисомное профилирование - это метод, в котором циклогексимид используется для остановки трансляции и градиент сахарозы для разделения полученного клеточного экстракта на центрифугирование. МРНК, ассоциированные с рибосомами, мигрируют быстрее, чем свободные мРНК, а мРНК, ассоциированные с полисомами, мигрируют быстрее, чем мРНК, ассоциированные с рибосомами. Несколько пиков, соответствующих мРНК, выявляются путем измерения общего белка в градиенте. Соответствующая мРНК связана с увеличением числа рибосом в виде полисом. Присутствие мРНК в градиенте указывает на трансляцию мРНК. Полисомное профилирование оптимально применяется к культивируемым клеткам и тканям для отслеживания статуса трансляции идентифицированной мРНК, а также для измерения плотности рибосом. Этот метод был использован для сравнения статуса трансляции мРНК в разных типах клеток.
Например, профилирование полисом было использовано в исследовании для изучения воздействия вируса везикулярного стоматита (VSV) на клетки млекопитающих. Данные полисомного профилирования показали, что мРНК хозяина вытесняются вирусными мРНК для полисом, что снижает трансляцию мРНК хозяина и увеличивает трансляцию вирусной мРНК.
