ARN o ribosoma, ¿cuál se mueve durante la traducción?

Durante la traducción, los ribosomas decodifican la información genética presente en el ARNm y tiene lugar la síntesis de proteínas. Durante este proceso, ¿cuál de los dos se mueve, el ribosoma o el ARNm?

centro de masa dice - depende del tamaño del ARN. Además, al menos con los procariotas, hay múltiples ribosomas por ARN, lo que probablemente significa menos movimiento, ya que probablemente no sean movimientos sincrónicos.
Shigeta, creo que tienes razón en lo que dices, pero puedes ser más específico sobre la respuesta...
@Shigeta. Me encanta el argumento, pero la conservación del impulso puede no ser válida en estos sistemas numéricos de bajo Reynolds.
Con respecto al movimiento, realmente es una cuestión de tu marco de referencia. El RE rugoso tiene una serie de ribosomas fijos para los que se produce la traducción y translocación de proteínas concomitantes. En este caso, el mRNA ciertamente se extruye del ribosoma. Con respecto a los polirribosomas y los ribosomas citoplasmáticos de flotación libre, no hay pruebas de que ni el ARNm ni los ribosomas tengan ningún anclaje, por lo que podemos suponer que todo el complejo se mueve con respecto a algún punto externo fijo.
Los números de @shigeta low Reynold dicen F = ma -> F = bv: no hay masa en las ecuaciones de movimiento dentro de una celda. Probablemente sea engañoso hablar del centro de masa.
@Shep punto tomado. Los números de Reynolds asumen un fluido que no es realmente cierto en ese tamaño, pero también es cierto que es incluso menos probable que los ribosomas se muevan demasiado en las escalas de tiempo de la reacción, ya que el agua interferiría.
Es el ribosoma el que se mueve... ver el libro, 'The Cell, a molecular approach' de GM Cooper

Respuestas (5)

Aquí hay un ejemplo en el que se fija el ribosoma :

Durante la translocación cotraduccional, el ribosoma se ancla esencialmente a la membrana del RE a través del complejo Sec61. Ciertamente no puede moverse a lo largo del ARNm. El ARNm se alimenta a través del ribosoma y el péptido naciente atraviesa la luz del RE.

ingrese la descripción de la imagen aquí

este es el caso eucariótico, el caso bacteriano se parece más a las otras descripciones, aunque apuesto a que en ese caso la viscosidad del citosol hace que el ribosoma no se mueva mucho durante la traducción.

El ribosoma se mueve en relación con el ARNm, en efecto, tirando de sí mismo a lo largo de él. Si tanto el ribosoma como el ARNm flotan libremente y no están unidos a nada más (como en la respuesta de jp89 ), la cantidad relativa de movimiento debería depender de sus masas relativas.

(En realidad, también depende de cuánto arrastre experimente cada uno de ellos con respecto al medio líquido circundante, pero como no tengo idea de cuánto es eso, y dado que probablemente dependa en gran medida de la conformación de todos modos, voy a simplemente ignorar eso y simplemente suponga que el arrastre también es más o menos proporcional a la masa, al menos a primer orden).

Da la casualidad de que una búsqueda rápida en Google y algunos cálculos al final del sobre sugieren que la masa de un ribosoma y la masa promedio de un ARNm están alrededor de un megadalton. Por supuesto, la longitud (y, por lo tanto, la masa) de un ARNm varía mucho, por lo que parece probable que a veces sea el ribosoma el que se mueva principalmente, a veces sea el ARNm y, a veces, ambos.

Además, como han señalado shigeta y otros, puede haber más de un ribosoma unido a la misma cadena de ARNm. Eso hará que el ARNm se mueva más (y, en consecuencia, los ribosomas se muevan menos), ya que hay más ribosomas tirando de él. Luego también está la proteína que se transcribe, que se une al ribosoma pero también se mueve con respecto a él. Y realmente no tengo idea de cuán insignificantes son las interacciones con los ARNt y demás. Es un desastre, pero supongo que , por lo general, es principalmente el ARNm el que se mueve, pero que los ribosomas tampoco están completamente estacionarios (a menos que estén unidos a algo, por supuesto).

PD. Aquí hay un ejercicio para ti, que puedes probar si tienes un amigo que trabaja en una piscina pública. De lo contrario, considérelo un gedankenexperiment . ¿Conoces esas cuerdas flotantes que separan los carriles de la piscina? Intenta que tu amigo te deje entrar a la piscina cuando no esté en uso y que suelte una de las cuerdas de las paredes. Luego súbete, agarra la cuerda con tus brazos y piernas e intenta tirar de ella. Mientras lo haces, trata de decidir si eres tú o la cuerda quien se mueve más. (Además, para aproximarse más a los números de Reynolds involucrados dentro de una celda, imagine hacer esto en melaza en lugar de agua).

Su experimento de piscina está en marcha. Sin embargo, no estoy tan seguro acerca de la conversación sobre el "centro de masa". Con números de Reynolds bajos, es mucho más importante considerar el coeficiente de arrastre lineal que la masa de cualquier cosa involucrada. Para imaginar el interior de una celda, debe olvidar las leyes de Newton: los objetos en movimiento dejarán de moverse a menos que una fuerza externa actúe sobre ellos (a números de Reynolds bajos).
Puede que tengas razón. Como señalé en el comentario entre paréntesis, basé mis cálculos rudimentarios al dorso del sobre en las masas relativas porque eso era algo sobre lo que podía obtener algunos datos. Si mi suposición de que los coeficientes de arrastre son más o menos similares está muy lejos, entonces también puede ser mi conclusión.

El movimiento es relativo. Los eventos reales que suceden en la traducción son los cambios conformacionales del ribosoma que se hace continuo leyendo la base secuencialmente. Consulte el libro de texto de bioquímica o el libro de texto de biología celular.

De hecho, si el ribosoma está anclado, puede decirse que el ARNm se está moviendo.

Bueno, gracias por tu respuesta, pero hay un pequeño problema aquí. Ciertamente, el movimiento es relativo y depende de la perspectiva o del marco de referencia. Lo que quise decir con movimiento aquí es relativo a estructuras más estacionarias, por ejemplo, citoesqueletos, cuál de los dos se mueve. la respuesta precisa no está clara desde la primera respuesta. ¡Y ya consulté los libros de texto y obviamente tampoco encontré la respuesta!
Con respecto a la segunda respuesta, los ribosomas ciertamente no están 'anclados' a ninguna parte del ARNm, porque si ese fuera el caso, ¿cómo se traducen entonces otras partes?
@balaka: no dice que los ribosomas estén anclados al ARNm, solo que están anclados.
Es cierto, pero tampoco se menciona con qué sustrato está anclado. El ARNm era solo un candidato plausible para mí por su obvia proximidad.
@balaka: no es realmente un candidato plausible porque, como dijiste, ¡se mueve! No soy un experto en el tema pero no me extrañaría que estuvieran anclados a proteínas del citoesqueleto.

El ARNm se mueve durante la traducción. Esencialmente está enhebrado a través del ribosoma. Esto se sabe desde que se descubrieron los polirribosomas; ver papel aquí . Los polirribosomas son un grupo de ribosomas que leen una serie de moléculas de ARNm. A menudo, los ribosomas en un polirribosoma traducirán el mismo ARNm.

Por supuesto, todo depende de su sistema de referencia. Si un observador estuviera en el ARNm, vería el movimiento del ribosoma :)
Si piensa en la célula como un espacio 3D universal, el punto de referencia relevante sería una coordenada fija en este espacio fuera del ARNm y el ribosoma. ¿Por qué un biólogo celular usaría el ribosoma o el ARNm como punto de referencia? Si adopta su actitud, no habrá motivación para identificar rasgos móviles. ¿La Tierra gira alrededor del Sol o el Sol alrededor de la Tierra? Según tu razonamiento, no importa, después de todo, es solo relativo.
Creo que cualquiera que haya visto la relatividad entiende el punto de Nico. En cuanto al artículo, Warner et al. fijar los ribosomas en la superficie. Es una superficie artificial que obliga al ARNm a atravesar los polirribosomas. No se puede sacar una conclusión de este estudio.
Hemos establecido que el marco de referencia dicta qué parte, si alguna, se mueve en relación con el observador. Mi pregunta para ti @balaka es, ¿importa?

El hecho de que los ribosomas puedan colisionar entre sí en el polisoma durante el proceso de traducción muestra claramente que el ribosoma se mueve a lo largo del ARNm.

Bienvenido a SE Biología. Estamos buscando respuestas integrales respaldadas por evidencia en este sitio. No es suficiente decir que algo es un "hecho", debe documentarlo con referencias. Entonces, proporcione evidencia de que los ribosomas chocan entre sí. Es posible que tenga razón, aunque no estoy al tanto de esto y puedo asegurarle que el 99% de los miembros de la lista estarán en una posición similar.
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