РНК или рибосома, что движется при трансляции?

Во время трансляции рибосомы расшифровывают генетическую информацию, присутствующую в мРНК, и происходит синтез белка. Во время этого процесса что из двух движется, рибосома или иРНК?

центр масс говорит - зависит от размера РНК. Также, по крайней мере, у прокариот на каждую РНК приходится несколько рибосом, что, вероятно, означает меньшее движение, поскольку они, вероятно, не являются синхронными движениями.
Шигета, я думаю, что вы правы в том, что говорите, но не могли бы вы дать более конкретный ответ...
@Шигета. Мне нравится этот аргумент, но закон сохранения импульса может не выполняться в этих системах с низким числом Рейнольдса.
Что касается движения, это действительно вопрос вашей системы отсчета. Шероховатый ER имеет ряд фиксированных рибсом, для которых происходит параллельная трансляция и транслокация белков. В этом случае мРНК обязательно вытесняется из рибосомы. Что касается полирибосом и свободноплавающих цитоплазматических рибосом, то нет доказательств того, что ни мРНК, ни рибосомы не имеют какой-либо привязки, поэтому можно предположить, что весь комплекс движется относительно какой-то неподвижной внешней точки.
@shigeta low Числа Рейнольдса говорят F = ma -> F = bv: в уравнениях движения внутри клетки нет массы. Вероятно, вообще неправильно говорить о центре масс.
@Шеп точка принята. Числа Рейнольдса предполагают наличие жидкости, что на самом деле не соответствует действительности при таком размере, но также верно и то, что рибосомы с меньшей вероятностью будут слишком сильно перемещаться во временных масштабах реакции, поскольку вода будет мешать.
Это рибосома, которая движется… см. книгу «Клетка, молекулярный подход» Г. М. Купера.

Ответы (5)

Вот пример фиксированной рибосомы :

Во время котрансляционной транслокации рибосома по существу закрепляется на мембране ER через комплекс Sec61. Он определенно не может перемещаться по мРНК. мРНК подается через рибосому, а зарождающийся пептид проходит в просвет ЭР.

введите описание изображения здесь

это эукариотический случай, бактериальный случай больше похож на другие описания, хотя я готов поспорить, что в этом случае вязкость цитозоля делает его таким, что рибосома вообще мало двигается во время трансляции.

Рибосома движется по отношению к мРНК, фактически вытягивая себя вдоль нее. Если и рибосома, и мРНК свободно плавают и не прикреплены ни к чему другому (как в ответе jp89 ), относительная величина движения должна зависеть от их относительной массы.

(На самом деле, это также зависит от того, какое сопротивление испытывает каждый из них по отношению к окружающей жидкой среде, но, поскольку я понятия не имею, насколько это сильно, и поскольку в любом случае это, вероятно, сильно зависит от конформации, я собираюсь просто проигнорировать это и просто предположим, что сопротивление также более или менее пропорционально массе, по крайней мере, в первом порядке.)

Как это бывает, быстрый поиск в Google и некоторые расчеты на задней стороне конверта показывают, что масса рибосомы и средняя масса мРНК составляют около мегадальтона. Конечно, длина (и, следовательно, масса) мРНК довольно сильно варьируется, поэтому кажется вероятным, что иногда в основном движется рибосома, иногда мРНК, а иногда и то, и другое.

Кроме того, как указали Шигета и другие, к одной и той же цепи мРНК может быть присоединено более одной рибосомы. Это заставит мРНК двигаться больше (и, соответственно, рибосомы двигаться меньше), так как больше рибосом тянет ее за собой. Кроме того, есть также транскрибируемый белок, который присоединяется к рибосоме, но также перемещается относительно нее. И я действительно понятия не имею, насколько ничтожны взаимодействия с тРНК и так далее. Это беспорядок, но я предполагаю , что обычно движется в основном мРНК, но и рибосомы не являются полностью стационарными (если они, конечно, к чему-то прикреплены).

Пс. Вот упражнение для вас, которое вы можете попробовать, если у вас есть друг, который работает в общественном бассейне. В противном случае считайте это мысленным экспериментом . Вы знаете плавающие веревки, разделяющие дорожки в бассейне? Попробуйте попросить своего друга пустить вас в бассейн, когда он не используется, и отпустить одну из веревок от стен. Затем садитесь внутрь, хватайтесь за веревку руками и ногами и пробуйте тянуть себя по ней. При этом постарайтесь решить, кто больше двигается — вы или веревка. (Кроме того, чтобы более точно приблизить числа Рейнольдса внутри клетки, представьте, что вы делаете это с патокой, а не с водой.)

Ваш эксперимент с бассейном начался. Я не очень уверен в разговоре о «центре масс». При низких числах Рейнольдса гораздо важнее учитывать коэффициент линейного сопротивления, чем массу всего, что задействовано. Чтобы представить внутреннюю часть клетки, вам нужно забыть законы Ньютона: движущиеся объекты перестанут двигаться, если на них не воздействует внешняя сила (при низких числах Рейнольдса).
Вы вполне можете быть правы. Как я отметил в примечании в скобках, я основывал свои грубые предварительные расчеты на относительных массах, потому что это было то, о чем я мог получить некоторые данные. Если мое предположение о примерно одинаковом коэффициенте лобового сопротивления далеко от истины, то таким же может быть и мой вывод.

Движение относительно. Реальные события, происходящие при трансляции, заключаются в конформационных изменениях рибосомы, которая последовательно осуществляет непрерывное считывание базы. Пожалуйста, обратитесь к учебнику по биохимии или учебнику по клеточной биологии.

Действительно, если рибосома закреплена, можно сказать, что мРНК движется.

Хорошо, спасибо за ваш ответ, но здесь есть небольшая проблема. Конечно, движение относительно и зависит от перспективы или системы отсчета. То, что я имел в виду под движением, относится к более стационарным структурам, например к цитоскелетам, которые движутся одним из двух. точный ответ не ясен из первого ответа. И я уже сверился с учебниками и, очевидно, тоже не нашел ответа!
Что касается второго ответа, то рибосомы определенно не «привязаны» к какой-либо части мРНК, потому что если бы это было так, как тогда транслируются другие части?
@balaka: это не говорит о том, что рибосомы привязаны к мРНК, просто они закреплены.
Верно, но с каким субстратом он заякорен, тоже не упоминается. мРНК была для меня лишь одним вероятным кандидатом из-за их очевидной близости.
@balaka: не совсем правдоподобный кандидат, потому что, как ты сказал, он движется! Я не эксперт в этом вопросе, но не удивлюсь, если они будут прикреплены к белкам цитоскелета.

мРНК перемещается во время трансляции. По существу, он проходит через рибосому. Это было известно с тех пор, как были открыты полирибосомы; см. бумагу здесь . Полирибосомы представляют собой кластер рибосом, которые считывают серию молекул мРНК. Часто рибосомы в полирибосоме будут транслировать одну и ту же мРНК.

Конечно, все зависит от вашей системы отсчета. Если бы наблюдатель был на мРНК, он бы увидел движение рибосомы :)
Если представить клетку универсальным трехмерным пространством, соответствующей точкой отсчета будет фиксированная координата в этом пространстве за пределами мРНК и рибосомы. Зачем клеточному биологу использовать рибосому или мРНК в качестве точки отсчета!? Если вы примете свое отношение, у вас не будет мотивации идентифицировать подвижные особенности. Земля вращается вокруг Солнца или Солнце вокруг Земли? По вашим рассуждениям это не имеет значения, ведь это просто относительно.
Я думаю, любой, кто видел теорию относительности, понимает точку зрения Нико. Что касается статьи, Warner et al. закрепляют рибосомы на поверхности. Это искусственная поверхность, которая заставляет мРНК проходить через полирибосомы. Из этого исследования нельзя сделать вывод.
Мы установили, что система отсчета диктует, какая часть, если таковая имеется, движется относительно наблюдателя. Мой вопрос к вам, @balaka, имеет ли это значение?

Тот факт, что рибосомы могут сталкиваться друг с другом на полисоме в процессе трансляции, ясно показывает, что рибосома движется вдоль мРНК.

Добро пожаловать в SE биологии. Мы ищем исчерпывающие ответы, подтвержденные доказательствами на этом сайте. Недостаточно заявить, что что-то является «фактом», вам нужно задокументировать это со ссылками. Пожалуйста, приведите доказательства того, что рибосомы сталкиваются друг с другом. Вы вполне можете быть правы, но я не знаю об этом и могу вас заверить, что 99% участников списка будут в аналогичном положении.
РНК или рибосома, что движется при трансляции?
СпросиСетьПолитика конфиденциальности1y, 0v