СТРОЕНИЕ И ФУНКЦИИ ОРГАНИЗМА ЧЕЛОВЕКА
генетика, строение клетки

Новости

Открытие полисом — это новый вклад в наши быстро развивающиеся знания

Для того чтобы определить, происходит ли при белковом синтезе освобождение отдельных рибосом от полисом, мы проводили инкубацию клеточных экстрактов в течение различных промежутков времени, прежде чем подвергнуть их центрифугированию в градиенте сахарозы. Сначала наблюдается большой пик полисом и умеренный пик отдельных рибосом, что отражает обычную картину, характерную для клеток HeLa млекопитающих. При дальнейшей инкубации происходит постепенное уменьшение числа и размеров полисом. Одновременно количество отдельных рибосом возрастает. К концу полуторачасовой инкубации большая часть полисом исчезает, превращаясь в отдельные рибосомы. Мы установили, что подобное освобождение отдельных рибосом происходит лишь и том случае, если в систему вводится энергия, необходимая для белкового синтеза. Иными словами, здесь мы сталкиваемся не просто с истощением системы по прошествии времени.

Чтобы выяснить, идет ли при инкубации также и освобождение полипептидов, мы поставили следующий опыт. Суспензию живых клеток млекопитающего инкубировали в течение 1,5 минуты с аминокислотами, моченными С14, после чего клетки замораживали, чтобы остановить белковин синтез. Полисомы оказывались связанными с мечеными аминокислотами, соединенными в пока еще не законченные полипептидные цепи. Затем клетки разрушали и осаждали рибосомы и полисомы с помощью центрифугирования. Надосадочную жидкость сливали, чтобы освободиться отмеченых аминокислот. После этого рибосомы и полисомы ресуспендировали в свежем клеточном экстракте, который отличался от предыдущего только в том отношении, что в нем содержались обычные, а не радиоактивные аминокислоты.

Полученную суспензию инкубировали в условиях, благоприятных для белкового синтеза. Затем измеряли изменение радиоактивности во времени в полисомной фракции и во фракции растворимого белка. В ходе инкубации радиоактивность падала в первой фракции и возрастала во второй; следовательно, большая часть меченых аминокислот, первоначально связанных с полисомами, освобождалась в конечном счете в виде растворимого белка.

Итак, все три серии опытов свидетельствуют о том, что в системе в условиях, благоприятствующих белковому синтезу, действительно рибосомы «садятся» на полисомы, снимаются с полисом и происходит освобождение полипептидных цепей.

Я остановлюсь еще на одном только эксперименте, подтверждающем нашу модель полисомы. Уорнеру, который поставил этот опыт в нашей лаборатории, удалось установить среднюю длину недостроенных полипептидных цепей в полисомах ретикулоцита. В законченной полипептидной цепи гемоглобина содержится 17 остатков лейцита. Уорнер проводил инкубацию интактных ретикулоцитов с лейцином, меченным С14, и определял в полисомной фракции количество остатков лейцина. Зная число рибосом, приходящихся на полисому, он легко мог подсчитать число остатков лейцина на рибосому. Оказалось, что это число в среднем составляло 7,4. Следовательно, на каждую рибосому в полисомной фракции приходится в среднем около половины законченной полипептидной цепи. Это согласуется с предложенным нами механизмом, по которому на каждую рибосому в полисоме приходится одна растущая полипептидная цепь.

В настоящее время полисомы выделены из нескольких видов бактерий, из примитивных организмов, известных под названием слизистых грибов, из одноклеточных простейших, а также из значительно более сложных клеток, в том числе из клеток человека. Полирибосомы, по-видимому, представляют собой универсальную структуру, используемую природой при синтезе большинства белков из аминокислот. Как правило, биосинтез белков протекает именно в полирибосомах, а не в отдельных рибосомах.

Открытие полисом — это новый вклад в наши быстро развивающиеся знания о том, каким образом на молекулярном уровне генетическая информация, закодированная в ДНК, воплощается в конце концов в активные белки, от которых зависят структура и обмен веществ клетки. Одна из ключевых, все еще не решенных проблем сводится к тому, чтобы выяснить, каким путем сложные глобулярные белки соединяются, образуя биологически активную молекулу. Некоторые из таких белков имеют более одной полипептидной цепи. Не исключено, что именно полисомы играют активную роль на этом следующем этапе белкового синтеза.

Разработка web-studio, ©-2012.
при использовании материалов с сайта гиперссылка на источник обязательна.
Яндекс.Метрика