Polysome hay còn gọi là pôlixôm, là một khối tụ của những ribosome, được kết hợp trong một chuỗi RNA thông tin (mARN) đang thực hiện quá trình dịch mã trong tế bào. Thuật ngữ này xuất phát từ thuật ngữ nước ngoài “polysome”, cũng được viết là polyribosome hoặc ergasome.
Nguồn gốc của thuật ngữ “polysome”
Việc phát hiện pôlixôm bắt đầu từ những năm đầu của thập kỷ 1960. Ban đầu, nó được gọi là “ergosome” dựa trên các nghiên cứu của Jonathan Warner, Paul M. Knopf và Alexander Rich. Tuy nhiên, vào năm 1962, nó đã được đổi tên thành polyribosome để mô tả cấu trúc này gồm nhiều ribosome gắn kết trên một chuỗi mARN và tạo thành một “thể dịch mã” (translatome). Dần dần, thuật ngữ “polyribosome” được rút ngắn thành “polysome” như chúng ta thường dùng ngày nay.
Cấu trúc tổ chức của polysome
Nhờ sử dụng kỹ thuật vi điện tử quét lực nguyên tử (Atomic-force microscopy, viết tắt là AFM), các nhà nghiên cứu đã thu được hình ảnh của pôlixôm trong cả vi khuẩn và tế bào sinh vật nhân thực.
Cấu trúc tổ chức này bao gồm nhiều ribosome (tối thiểu là 2 ribosome) cùng đứng dọc trên một chuỗi mARN để tổng hợp cùng một loại protein. Hình bên dưới mô tả ba sơ đồ của polysome:
- Sơ đồ 1: Mô tả “thể dịch mã” (translatome) bao gồm 5 ribosome đang gắn kết vào một chuỗi mARN. Ribosome ở phía bên phải (đầu 3′ của mARN) có “đuôi” càng dài, đại diện cho chuỗi polypeptit đang hình thành.
- Sơ đồ 2: Mô tả 5 ribosome đã hoàn thành chức năng và tách khỏi chuỗi mARN. Sau đó, mỗi ribosome tách ra và có thể tham gia vào quá trình dịch mã cho bất kỳ chuỗi mARN khác (không được vẽ trong hình).
- Sơ đồ 3: Mô tả việc giải phóng các ribosome khỏi chuỗi mARN sau một khoảng thời gian được sử dụng bởi tế bào.
Các dạng của polysome
Các nhà nghiên cứu đã phân biệt hai dạng tồn tại phổ biến của polysome là dạng tuyến tính và dạng vòng.
- Polysome có thể tồn tại dưới dạng tuyến tính, như mô tả trong hình trên. Dạng này và hoạt động của nó đã được giới thiệu chi tiết trong các sách giáo trình và bài giảng về Di truyền học.
- Polysome cũng có thể tồn tại dưới dạng vòng (hoặc dạng bông hoa), như mô tả trong hình bên. Cấu trúc vòng thường xuất hiện trong tế bào sinh vật nhân thực vì thực tế mARN thường có cấu trúc vòng thuận lợi cho việc tái sử dụng ribosome. Mũ ở đầu 5′ của mARN có 7-methyl-arinôzin và đuôi ở đầu 3′ có poly A giúp hỗ trợ quá trình này.
Ngoài ra, polysome có thể gắn kết vào màng hoặc tự do và tồn tại trong chất nguyên sinh trong tế bào sống.
Nghiên cứu chi tiết – Ý nghĩa của polysome trong quá trình dịch mã
- Bằng cách sử dụng cycloheximide và một dung dịch sucrose với nồng độ phù hợp, chúng ta có thể tách lọc tế bào và lấy được dung dịch, sau đó tiến hành ly tâm để phân đoạn. Vì mARN đã gắn kết với ribosome, nó sẽ nặng hơn so với mARN tự do và ribosome chưa gắn kết. Từ đó, chúng ta có thể xác định biểu đồ tương ứng với lượng mARN, tổng số protein và thành phần của ribosome. Sự tồn tại của mARN phản ánh trạng thái quá trình dịch mã.
- Nhờ phương pháp này, các nhà nghiên cứu đã phát hiện rằng: khi người bị nhiễm virus, mARN của người chủ sẽ bị thay thế bằng mARN của virus. Do đó, sự sản xuất protein từ mARN của chủ nhân sẽ giảm và sự sản xuất protein từ mARN của virus sẽ tăng lên.
Tài liệu tham khảo
- Ribosome
- Dịch mã
Liên kết ngoài
Nội dung bài viết đã được chỉnh sửa bởi dnulib.edu.vn.
