Etapele traducerii ARNm în timpul sintezei proteinelor

De-a lungul ultimelor decenii, controlul asupra expresia genelor la nivel de translație,

În plus, modificările eficienţa ribozomal poate fi limitată la exprimarea unui regulament proteină specifică (de exemplu, ARNm feritina) sau pentru a influența viteza de translație a proteinelor specifice, care apoi sunt implicate în traducerea ARNm și în consecință au o influență globală cuprinzătoare asupra performanței și eficiența translației ARNm (de exemplu, oligopirimidina terminală ARNm așa cum este descris în continuare ).

schimbare Capacitatea ribozomal Aceasta indică o modificare a conținutului ARN proteine ​​ribozomale și ribozomale (ARNr) în celulă. Timpul necesar pentru modificarea acestor populații au arătat că schimbarea sinteza generală de proteine ​​poate doar boala cronica la container ribozomal sau o astfel stare lungă de foame, atâta timp sau diabet zaharat necontrolat.

nivelul ARN de asemenea, afectate de vârstă. În special, rata globală cifra de ARNr și ARN de transfer (ARNt) pe tot corpul la sugarii prematuri de 3-4 ori mai mare decât pentru adulți, iar cifra de afaceri ARNm în neonatală de 6 ori mai mare decât la adulți. Acest lucru scoate în evidență faptul că rata de creștere ridicată la nou-născuți este posibil datorită capacității organismului de a crea și de a folosi aparatul de translație.

fiecare ribozomului este compus din 80 de proteine ​​diferite si ARN specii 4 (5S, 5.8S, 18S, 28S). Există trei tipuri de ARN (5.8S, 18S, 28S) sunt transcrise dintr-o singură genă (45S ADN ribozomal (ADNr)) tip ARN-polimerazei I. ARN polimerază Transcripția tip I UBF factor de transcripție îmbunătățit (unități de reglare a factorului circuit de semnal ulterioare). Standing sporirea proceselor anabolice pot fi însoțite de o expresie crescută și / sau activitatea UBF de proteine, ca rezultat al transcripției crescute a ADNr 45S. De exemplu, creșterea activității UBF promovează cardiomyocyte nou-nascuti hipertrofie.

pe Capacitatea ribozomal Aceasta poate afecta, de asemenea, sinteza proteinei ribozomale. Reglementarea sintezei sale se produce datorită prezenței secvenței pirimidinic este regiunea netranslatată 5“a genei. Acest terminal fragment oligopirimidina (TOP) se găsește predominant în mARN care codifică proteinele ribozomale, factorilor de translație mARN, factori de alungire precum eEFIA și eEF2 și poli (A) care leagă ionii de proteină care participă la formarea de ribozomi.

reducerea traducere ARNms TOP belkovosinteticheskuyu reduce capacitatea totală a celulei ca TOP ARNm codifică un aparat de translație. Mai multe studii au legat împreună calea de semnalizare-fosfatidilinozitol 3-kinazei și mTOR în activarea translațională a TOP mRNAs, dar până în prezent rolul precis al fiecăruia dintre căi în acest proces nu este pe deplin definit. Produsele alimentare care conțin proteine, crește nivelul de traducere TOP mARN, în timp ce o dietă sărăcită aminoacizi, reduce.

deficit aminoacizi Aceasta poate duce la o slăbire a sintezei practic orice proteină, dar sinteza proteinelor codificate de TOP mRNAs, suprimat de multe ori mai puternice decât majoritatea sintezei proteinelor. Armat de frânare TOP mRNAs din cauza ofertei insuficiente de proteine ​​cauzate de mecanismul de control binar pentru principiul „totul sau nimic“, care alterează asocierea moleculelor TOP ARNms cu polizomilor (populație de radiodifuziune ribozomilor), asocierea cu subpolisomami (nontranslating populație de ribozomi). In timpul acestui aparat translatie dezactivat sau activat într-un mod instabil substanțial.

Calea de semnalizare este important în reglementarea ARNm traducere de top și, în consecință, pentru biogeneza ribozomilor, protein kinaza include mTOR. Formele mTOR separa complexele de semnalizare cu proteine ​​suplimentare care interactioneaza, care apoi induc aparatul transcripțional pentru a răspunde în mod adecvat la factorii de nutrienți insulină / creștere și starea energetică. Astfel, semnalul de cale de conversie mTOR, este un mecanism important prin care celulele eucariote ajusta potențialul biosinteza de proteine ​​ca răspuns la condițiile de mediu din jurul celulei.

complex mTOR dependente de Nutrient 1, punerea în reacție atât a hormonului și un statut de aminoacizi, activează calea de semnalizare kinaze proteinei ribozomale S6 (S6K1), controlul hipertrofia celulelor și homeostaziei glucozei. dependente de Nutrient complex mTOR 2 este un factor important în reglarea sintezei citoscheletului de actină și dezvoltarea și remodelarea țesuturilor. In plus, mTOR controleaza proliferarea celulară, sinteza ARNr procesarea de pre-ARNr și autophagy. Astfel, calea de semnalizare mTOR controlează o gamă largă de diferite evenimente legate de creștere și dezvoltare.

Trebuie remarcat faptul că mTOR și complexele de semnalizare ocupă o poziție centrală în toate procesele legate de creștere și, prin urmare, necesară pentru creșterea sugarilor și a răspunsului anabolic la aportul de nutrienți.

Reglementarea capacității ribozom Acesta oferă organismului o șansă de a se adapta la schimbări pe termen lung. Pe de altă parte, dacă este necesar, modificați eficiența ribozomale poate fi realizată fără întârziere, deoarece aparatul întreg belkovosintetichesky este deja prezent. Lista de condiții care afectează eficiența ribozomale includ nutriție, hipoxie, și fluctuațiile hormonale. Modificările implică reglementarea ribozomal eficiența la nivelul traducerii ARNm.

Video: Biosinteza proteinelor

Traducere ARNm o cale de semnalizare extrem de organizat și multicomponent, care pot fi împărțite în trei etape:
(1) de inițiere;
(2) alungire;
(3) de terminare.

În inițiala etapa mici (40S) subunitatea ribosomal implicată într-un ARNm selectat și împreună cu o mare (60S) ribosomal formă subunitatea 80S a ribozomilor, care este capabil să recunoască începutul procesului de codon start și elongație translațională. procedeu de alungire include procedura de aminoacizi plus mari consumatoare de energie, unul după altul, la lanțul peptidic elongating. etapa de terminare constă în identificarea unui codon stop și separarea ARNm din subunitatile ribozomale.

Fiecare dintre acestea pași reglementate de anumite categorii de factori de proteine ​​numite faze factor de inițiere respectiv eucariotic (EIF), factori de alungire eucariote (FEE) și un factor de eliberare eucariot (ERF). Majoritatea acestor factori de proteine ​​care reglează traducerea au mai multe subunități și conțin situsuri de legare pentru interacțiunea cu alți factori de traducere, precum și pentru asocierea cu ribozomi. Mai mult, unele dintre ele pot prezenta activitate catalitică, care poate fi utilizată pentru stimularea sau inhibarea traducerii.