БИОХИМИЯ, 1995, том 60, вып. 1, с. 20–34
УДК 577.123
Роль мембраносвязанных аппаратов транскрипции и трансляции в биогенезе мембран хлоропластов
Поступила в редакцию 19.08.1994
КЛЮЧЕВЫЕ СЛОВА: хлоропласт, тилакоид, первичная мембрана, полирибосома, транскрипция, трансляция, сплайсинг, цианобактерия Phormidium laminosum, биогенез, филогенез.
Аннотация
На основании результатов биохимических и электронно-микроскопических исследований мембранной системы хлоропластов гороха на ранних стадиях светоиндуцируемого биогенеза развито представление о непосредственном участии в нем аппаратов транскрипции и трансляции, связанных с первичными мембранами этиохлоропластов. Постулируются и обсуждаются восемь последовательных стадий биогенеза: I – появление в мембранах этиохлоропластов первичных транскриптов; II – созревание транскриптов (сплайсинг); III – сборка мономеров рибосом; IV -образование полирибосом, их функционирование и вхождение синтезированных полипептидов в соответствующие мембранные комплексы; V – сборка мембранных комплексов и окружение ими полирибосом, приводящее к формированию фретоподобных структур; VI – трансформация утолщений этих структур в предтилакоиды; VII – формирование тилакоидов гран (перечисленные этапы протекают в первичной мембране); VIII – завершение биогенеза путем перехода мембранной системы из плоскости первичной мембраны в трехмерную структуру зрелой мембранной системы хлоропластов, в которой полирибосомы локализованы внутри маргинальной области тилакоидов гран. Принцип «встроенности» полирибосом в мембранные структуры, по-видимому, является общим для фотосинтетических мембран и определяющим их становление и развитие в эволюции, на что указывают данные о сходной организации мембраносвязанного аппарата трансляции у цианобактерии Phormidium laminosum. Предложено выделить особый тип мембранных структур, заключающих внутри себя аппарат трансляции и объединяющих в себе взаимозависимые молекулярные механизмы синтеза белка и макроэргических соединений.