Οι επιστήμονες έριξαν φως στο πώς τα άγχος κύτταρα απομονώνουν τα mRNAs που σχηματίζουν πρωτεΐνες
Σε μια μελέτη που δημοσιεύθηκε στο περιοδικό Nature, η ερευνητική ομάδα αποκαλύπτει πώς τα κύτταρα χρησιμοποιούν εξειδικευμένες πρωτεΐνες δέσμευσης RNA για τον δυναμικό έλεγχο του εντοπισμού και της σταθερότητας του mRNA κατά τη διάρκεια των συνθηκών κυψελοειδούς στρες. Μένουν σε δύο συγκεκριμένες πρωτεΐνες δέσμευσης RNA, ELAVL1 και ELAVL2, οι οποίες είναι γνωστές για τους ρόλους τους στη ρύθμιση της γονιδιακής έκφρασης μετά από μεταγραφικά.
Η ομάδα ανακάλυψε ότι μετά την έκθεση σε κυτταρικούς στρεσογόνους παράγοντες όπως θερμικό σοκ ή οξειδωτικό στρες, τα ELAVL1 και ELAVL2 ανακατανέθηκαν γρήγορα από τις αρχικές κυτταροπλασματικές θέσεις τους σε διαμερίσματα χωρίς μεμβράνη στο κυτταρόπλασμα. Αυτά τα διαμερίσματα είναι γνωστά ως κόκκοι στρες, τα οποία σχηματίζονται ως προστατευτικοί κόμβοι όπου τα mRNAs και οι πρωτεΐνες δέσμευσης RNA συγκεντρώνονται κατά τη διάρκεια του κυτταρικού στρες.
"Αυτός ο εντοπισμός των ELAVL1 και ELAVL2 σε κόκκους στρες φαίνεται να είναι μια γενική ανταπόκριση που προκαλείται από διάφορους τύπους κυτταρικού στρες", λέει ο καθηγητής Kim. "Τα ευρήματά μας υποδεικνύουν ότι τα κύτταρα προσλαμβάνουν στρατηγικά πρωτεΐνες δέσμευσης RNA σε αυτά τα διαμερίσματα ως τρόπο διαχείρισης και προσαρμογής σε συνθήκες άγχους".
Αυτό που είναι αξιοσημείωτο είναι ότι οι ELAVL1 και ELAVL2 κάνουν περισσότερα από ό, τι απλά μετεγκατασταθούν σε κόκκους στρες. Επιλέγουν ενεργά συγκεκριμένα mRNAs για να φέρουν μαζί τους. Χρησιμοποιώντας εξελιγμένες τεχνικές αλληλουχίας RNA, οι ερευνητές διαπίστωσαν ότι οι ELAVL1 και ELAVL2 δεσμεύουν επιλεκτικά και απομονώνουν ένα συγκεκριμένο υποσύνολο mRNA που σχηματίζουν πρωτεΐνες για να στρες κόκκοι.
Αυτά τα απομονωμένα mRNAs συνδέονται κυρίως με βασικές κυτταρικές λειτουργίες, συμπεριλαμβανομένης της κυτταρικής ανάπτυξης, του πολλαπλασιασμού και της επισκευής DNA. Με τη διασφάλιση αυτών των mRNAs, οι ερευνητές προτείνουν ότι τα κύτταρα μπορούν να επαναλάβουν ταχέως τη σύνθεση πρωτεϊνών και να ανακάμψουν πιο αποτελεσματικά όταν οι συνθήκες στρες υποχωρήσουν.
"Είναι σαν τα κύτταρα να έχουν ένα« στρες-επιβίωση εργαλείων »έτοιμα με τη μορφή αυτών των πρωτεϊνών ELAVL», εξηγεί ο Δρ Yutao Zhao, μεταδιδακτορικός μελετητής στο εργαστήριο Kim και ο πρώτος συγγραφέας της μελέτης. "Κατά τη διάρκεια του στρες, μπορούν να συσκευάσουν επιλεκτικά τα βασικά mRNAs σε κόκκους στρες, εξασφαλίζοντας τη σταθερότητά τους έως ότου το κύτταρο είναι έτοιμο να επαναλάβει την ανάπτυξη".
Οι ακριβείς μοριακοί μηχανισμοί με τους οποίους οι ELAVL1 και ELAVL2 διακρίνονται μεταξύ διαφορετικών mRNA παραμένουν μια συναρπαστική περιοχή για μελλοντική έρευνα. Η κατανόηση αυτών των μηχανισμών θα μπορούσε να οδηγήσει σε πιθανές θεραπευτικές στρατηγικές για τη ρύθμιση της απομάκρυνσης mRNA που προκαλείται από πρωτεΐνες RNA σε διάφορα πλαίσια ασθενειών, συμπεριλαμβανομένων των νευροεκφυλιστικών ασθενειών και του καρκίνου.
