2023 Szerző: Sophia Otis | [email protected]. Utoljára módosítva: 2023-05-21 01:49
A Cold Spring Harbor Laboratory kutatói egy újfajta hírvivő RNS-molekulát fedeztek fel, amely nem fehérjét kódoló státuszból fehérjét kódoló státuszba alakul át sejtstresszre, például vírusfertőzésre válaszul. A felfedezés egy "vágd és fuss" mechanizmust tár fel, amely valószínűleg számos gén expresszióját szabályozza az emberben és számos más organizmusban. Ennek a mechanizmusnak a mélyebb megértése várhatóan széles körű hatással lesz a biológiára és az orvosbiológiai kutatásokra.
A molekuláris biológia központi dogmája szerint a gének DNS-e „átíródik” hírvivő RNS-vé, a hírvivő RNS pedig „lefordítva” fehérjévé. A transzkripció és a transzláció szabályozása végső soron meghatározza, hogy bizonyos gének be vannak-e kapcsolva fehérjetermelés céljából, vagy ki vannak kapcsolva. Elkészítésük után a legtöbb hírvivő RNS-molekula a sejtmagból a citoplazmába exportálódik, majd a citoplazmában felhasználják templátként a fehérje előállításához.
Pár évvel ezelőtt azonban a Cold Spring Harbor Laboratory tudósai Dr. David Spector vezetésével észrevették, hogy normál növekedési körülmények között a hírvivő RNS-molekulák egy bizonyos populációja korlátlan ideig ott marad a sejtmagban – az általuk "nukleáris foltoknak" nevezett struktúrákban. " - és soha nem érte el a citoplazmát.
"Azt hittük, hogy ezek a hírvivő RNS-ek valami érdekeset csinálnak, ha a sejtmagban lógnak, de akkor még nem tudtuk kideríteni, mi lehet ez" - mondja Spector. "Miért gyártanák őket, ha soha nem használnák?"
Azután Spector egyik végzős diákja kifejlesztett egy módszert a foltok tisztítására. Ez lehetővé tette a kutatóknak, hogy ne csak a foltok számos különböző fehérjekomponensét azonosítsák, hanem a hírvivő RNS-eket is, amelyek a Cell folyóirat október 21-i számában megjelent új tanulmány alapját képezik. A tanulmány – amelyet a Cold Spring Harbor Laboratory posztdoktori munkatársa, Dr. Kannanganattu Prasanth vezetett – azonosították az első ilyen hírvivő RNS-t: egy, az mCAT2 nevű egérgénről íródott át, amely sejtfelszíni receptort kódol.
"Az első nyom akkor jött, amikor megállapítottuk, hogy az mCAT2 gén két különböző típusú hírvivő RNS-t kódol; a standard fehérjét kódoló változatot, amely a szokásos módon a citoplazmába exportálódik, és egy atipikus változatot, amely a sejtmagban marad" Spector. "A nagy nyom azonban akkor jött, amikor arra gondoltunk, hogy mit csinál az mCAT2 receptor, és hogy az mCAT2 gén miért kódol egy hírvivő RNS-t, amely a sejtmagban marad."
A tudósok mások munkájából tanulták meg, hogy az mCAT2 receptor részt vesz a nitrogén-monoxid termelésében, és hogy a nitrogén-monoxid-termelést különféle stresszhelyzetek serkentik, beleértve a sebgyógyulást és a vírusfertőzést.
"Ez azt mondta nekünk, hogy amikor a sejtek stressz alatt vannak, előfordulhat, hogy az atipikus hírvivő RNS felszabadul a sejtmagból, a citoplazmába exportálódik, és fehérjévé alakul, így megkerülve az új hírvivő RNS előállításának időigényes folyamatát. gyors válasz a vírusfertőzésre vagy más stresszhatásokra” – mondja Spector. Ennek az ötletnek a tesztelésére a kutatók a vírusfertőzés hatását utánozták azáltal, hogy a sejteket interferonnal kezelték.
Bizony, felfedezték, hogy az atipikus mCAT2 hírvivő RNS a sejtmagban az interferonkezelés hatására gyorsan lehasadt, majd a molekula fehérjét kódoló része gyorsan a citoplazmába exportálódott, és fehérjévé alakult (ILLUSZTRÁCIÓ KÉRÉSRE ELÉRHETŐ).
"Ez a "vágd és fuss" mechanizmus a génszabályozás egy teljesen új paradigmája, így tanulmányozása egy ideig elfoglal minket. De már most sejtjük, hogy a génszabályozás egy nagy családja lesz így – mondja Spector.
Spector, Prasanth és a Cold Spring Harbor Laboratory munkatársai mellett az ISIS Pharmaceuticals (Carlsbad, CA) kutatói is részt vettek a tanulmányban, amelyet a National Institutes of He alth (NIGMS, NCI) finanszírozott. és a Louis Morin Charitable Trust.
A tanulmányt ismerő, de abban részt nem vevő kutatók véleményt nyilváníthatnak. Lásd a Csak riporter szöveget.
