2023 Szerző: Sophia Otis | [email protected]. Utoljára módosítva: 2023-05-21 01:49
Heidelberg, 2005. október 6. – A gének mutációi jelentik az evolúció alapját, ezért nekik köszönhetjük létünket. A legtöbb mutáció azonban káros, mert hibás fehérjéket építenek fel a sejtekben. Így a sejtek minőség-ellenőrzési mechanizmusokat fejlesztettek ki, amelyek felismerik és ellensúlyozzák a genetikai hibákat. Az EMBL (EMBL) és a Heidelbergi Egyetem által közösen üzemeltetett laboratórium, a Molecular MedicinePartnership Unit (MMPU) tudósai egy kulcsfontosságú minőség-ellenőrzési mechanizmus új jellemzőit fedezték fel sejtjeinkben. A nonszensz által közvetített bomlás (NMD) – egy olyan folyamat, amelynek során a sejtek elpusztítják a potenciálisan káros molekulákat – betekintése azt ígéri, hogy tisztázza annak megértését, hogy egyes mutációk hogyan vezetnek betegségekhez. A munka a Molecular Cell októberi számában jelenik meg.
Mind az egészséges, mind a károsodott fehérjék utasításként kezdődnek a génekben. A sejtek elolvassák ezt az információt, és létrehoznak egy RNS-molekulát, egy sablont, amelyet fehérjék létrehozására használnak. Az RNS-ek általában extra kódbiteket tartalmaznak, amelyeket használatuk előtt ki kell vágni. A vágás és beillesztés során a sejtek az RNS-hez kapcsolják az exon junctioncomplexnek (EJC) nevezett molekulacsoportot. A mutáns génből készült RNS-ben általában rossz pozícióban van egy EJC, ami aktiválja az NMD-t és elpusztítja az RNS-t, mielőtt hibás fehérjék előállítására használnák fel.
Andreas Kulozikand Matthias Hentze, aki közösen irányítja az MMPU-t, most felfedezte, hogy az EJC különböző összetevőkből is összeállítható, és ez befolyásolja, hogy a sejt hogyan ismeri fel és kezeli a hibákat.
"Korábban azt hitték, hogy az állati sejteknek van egy szabványos EJC-gépe, amely figyelmezteti a sejteket a hibákra és aktiválja az NMD-t, " Hentzesays. "A jelenlegi tanulmányban eltávolítottuk a gép egyik összetevőjét, az UPF2 nevű fehérjét, és figyeltük, hogyan reagál a sejt. Felfedeztük, hogy legalább kétféle NMD létezik: az egyikhez UPF2 szükséges, a másikhoz nem."
Az UPF2 jelenléte vagy hiánya megváltoztatja az EJC összetételét, így különböző felületeket biztosít a többi molekula számára. Ez befolyásolja azt a módot, ahogyan egy másik alkatrész, az UPF1 illeszkedik a géphez. Az UPF1 közvetlenül felelős az NMD gépezet előhívásáért. A tanulmány azt mutatja, hogy az UPF1 mindkét EJC típusra felszerelhető; a végső hatás ugyanaz – a hibás RNS-ek hatékony lebontása.
Niels Gehring, aki a projektet vezette, kiterjedt tanulmányokat végzett az MMPU munkatársaival, hogy pontosan megértsék, hogyan illeszkednek egymáshoz az EJC darabjai."Néhány komponens enyhe megváltoztatásával megváltoztathatjuk azt, ahogyan rápattantak az RNS-re és egymásra" - mondja Gehring. "Ez egy nagyon részletes áttekintést adott az EJC kétféle módon történő összeszerelésének lépésenkénti módjáról, és arról, hogy ez mit jelent az NMD számára."
A folyamat megértése új megvilágításba helyezi bizonyos genetikai betegségeket – mondja Kulozik, a Heidelbergi Egyetem klinikai kutatója. "Néhány mutáció képes elkerülni az NMD-t, és betegségeket okoz. Eddig úgy gondoltuk, hogy egy út vezet az NMD-hez; egy második felfedezése nyilvánvalóan sokkal világosabb képet ad arról, hogy a sejtek hogyan kezelik a hibákat, vagy nem teszik meg."
"Az EMBL és az MMPU-t létrehozó egyetem célja az volt, hogy valódi házasságot hozzanak létre az alapkutatás és a klinika között, hogy segítsenek megérteni az orvosilag releváns folyamatokat" - mondja Hentze. "A jelenlegi tanulmány tökéletes példa, mert elvezet minket az egyes molekulák részleteitől a betegség fontos mechanizmusáig."
