3

Polisomy

W trakcie syntezy polipeptydu rybosom przesuwa się wzdłuż nici mRNA odczytując kolejne kodonyi. Odcinek mRNA długości 30-40 zasad ukryty jest w szczelinie pomiędzy małą a dużą podjednostką, jednakże w miarę odczytywania odszyfrowane już fragmenty nici mRNA wysuwają się z rybosomu. Gdy kodon inicjujący odsunie się od rybosomu na odległość około'go nukleotydg^li 34 nm, dołącza sie do. niego drugi rybosom, a potem następne. W ten sposób powsaj^p5iśo^inaczei. poltrybosom), to jest zespół rybosomów.B^^nAżęso^nicii. mRNA otoczonego białkami o łącznej grubości..okofe lj5 nm. X^w,.ryhMnnffłww zależy od dSigoTci nięLm^NA, która z kolei uwarunkowana jest długością syntetyzowanego lajićucha pófipeptydowego. Na przykład w trakcie syntezy głównego łańcucha głobiny, złożonego ze 150 aminokwasów, do odpowiedniego mRNA przyłączyć sięmoże tylko 5 rybosomów, podczas gdy synteza głównego łańcucha miozyny, liczącego 1800 aminokwasów przebiega z wytworzeniem połiśomów złożonych aż z 60-100 rybosomów. Z dużych podjednostek rybosomów tworzących polisom wysuwają się syntetyzowane łańcuchy polipeptydowe. Ponieważ każdy następny rybosom rozpoczyna syntezę z pewnym opóźnieniem w stosunku do poprzedniego, długość tych łańcuchów jest niejednakowa i wzrasta w kierunku zgodnym z kierunkiem translacji (rysr!2:4)

Rys. 12.4. Polisomy: a — w formie sznurka korali, b — w formie rozety. Długość łańcuchów polipeptydowych rośnie zgodnie z kierunkiem translacji zaznaczonym strzałką

Jdbecnośw-poJisomów wskazuje na.zachodzący aktaalnie proces syntezy białka. Polisonsy mpgą-wrstgpOTTOĆ^l&~-'#oln&-^ey4opdazmiedub^gwigząne z błónan^ate^^

U5j, Rybpsomy--wchodząee-- w^kład^wolnych^ol'isómawI^iiirayą.,,RQSŁąę^jaiura-JsefalUub

grupują.-sie w rozety, w któryeh-..podjednostH_nmi&jszeJawrwone ją do^ środka.

Rybosomy związane z siateczką mogą tworzyć również inne, bardziej złożone układy (patn dalej).

Na poliswąaęh^^hach wytwarzane sć| białka Jctórepozost^ąjs^toplazmK, przemieszczają się do jądra, niekiedy zaśprzedostjyąsię przez błony do wnętrza określonych organelli (npT3o“ peroksyzomów, do wewnętrznej błony mitochondriainej). Natomiast na polisomach związanych-. z siateczką.zachcjdzi synteza białek, które od pierwszej chwilLzostaia-oddzielone błona od zawartości cytoplazmy (blalEa wydźiełnicze, enzymy lizosomowe), bądź też wchodzą w skład

sam^ES^Sf\

Stosunek ilościowy polisomów wolnych do związanych z błoną zależy od typu komórki i jej stanu czynnościowego.

, Polisomy-znajd^ąc^sig-w^ksmójkąpfcotoezOTejs^chmurką” luźno związanych z nimi białekcvtoplazmatvcznvch. wśród których znajdują się między innymi czynniki związane z translacją. Ta otoczka białkowa zostaje zgubiona w procesie izolacji rybosomów.

Synteza białka w komórce

Informacje o budowie białek zapisana jest w sekwencji nukleotydów w DNA. W procesie transkrypcji informacja ta zostaje przepisana na komplementarną sekwencję nukleotydów w informacyjnym RNA (mRNA). W procesie biosyntezy białka, czyli translacji, informacja zaszyfrowana w łańcuchu mRNA zostaje przełożona na sekwencję aminokwasów w białku.

Podstawowe mechanizmy translacji są wspólne dla wszystkich organizmów, chociaż różnią się w szczegółach w świecie bakterii i organizmów wyższych. Schemat przedstawiony na rysunku 12.5 daje ogólny obraz reakcji zaangażowanych w biosyntezie białka.

E +■ AMP + PP,

tRNA

AA-tRNA

biatko

3' mRNA DNA

Ę5(S; 12.5. Ogólny schemat biosyntezy białka. E — syntetaza aminoacylo-tRNA, AA—aminokwas, ATP—adenozyno-ttifosforan, AMP — adenozynomonofosforan, PP\ — pirofosforan nieorganiczny

Biosynteza białka jest procesem bardzo złożonym. Uczestniczy w nim wiele składników drobno- i wielkocząsteczkowych. W czasie ewolucji doszło do powstania złożonego aparatu, prowadzącego ten proces z dużą precyzją. Poznanie struktury poszczególnych elementów biorących udział w procesie translacji jest niezbędne do zrozumienia mechanizmu syntezy łańcucha polipeptydowego.

213