Πώς οι κόκκοι του DHX9 στρες προστατεύουν τα θυγατρικά κύτταρα από βλάβη RNA που προκαλείται από υπεριώδη ακτινοβολία

Κατά τη διάρκεια της κυτταρικής διαίρεσης, ο ακριβής διαχωρισμός του γενετικού υλικού σε θυγατρικά κύτταρα είναι κρίσιμος για τη διατήρηση της ακεραιότητας του γονιδιώματος. Ωστόσο, αυτή η διαδικασία μπορεί να αμφισβητηθεί από διάφορες κυτταρικές καταπονήσεις, συμπεριλαμβανομένης της υπεριώδους (UV) ακτινοβολίας, η οποία μπορεί να προκαλέσει βλάβη στο DNA και να βλάψει τον διαχωρισμό του χρωμοσωμάτων. Για να αντιμετωπίσει τέτοιες συνθήκες στρες, τα κύτταρα έχουν εξελίξει προστατευτικούς μηχανισμούς, όπως ο σχηματισμός κόκκων στρες. Οι κόκκοι του στρες είναι κυτταροπλασματικές εστίες που περιέχουν συμπλέγματα μεταφραστικών σταθμών και διάφορες πρωτεΐνες δέσμευσης RNA και πιστεύεται ότι παίζουν ρόλο στην αποθήκευση του mRNA, την αποσύνθεση του RNA και τον μεταφραστικό έλεγχο υπό συνθήκες στρες.

Πρόσφατες μελέτες έχουν ρίξει φως στο ρόλο των κόκκων στρες στην προστασία των θυγατρικών κυττάρων από την επαγόμενη από την υπεριώδη ζημιά RNA. Ακολουθεί μια επισκόπηση των εμπλεκόμενων μηχανισμών:

Απομόνωση του κατεστραμμένου RNA: Μετά την ακτινοβολία υπεριώδους ακτινοβολίας, τα κύτταρα βιώνουν τον σχηματισμό αλλοιώσεων RNA, οι οποίες μπορούν να διαταράξουν τη μετάφραση και να συμβιβαστούν την ακεραιότητα του mRNA. Οι κόκκοι στρες δρουν ως διαμερίσματα αποθήκευσης που απομονώνουν τα μόρια RNA, εμποδίζοντας τη μετάφρασή τους σε δυνητικά επιβλαβείς πρωτεΐνες. Με την απομάκρυνση του κατεστραμμένου RNA, οι κόκκοι στρες βοηθούν στη διατήρηση της ποιότητας του κυτταρικού μεταγραφικού και ελαχιστοποιούν την παραγωγή παρεκκλίνουσας πρωτεΐνης που θα μπορούσαν να επηρεάσουν τις κυτταρικές λειτουργίες.

Πρόσληψη παραγόντων επισκευής RNA: Οι κόκκοι στρες χρησιμεύουν ως πλατφόρμες για την πρόσληψη παραγόντων επισκευής RNA, οι οποίοι είναι απαραίτητοι για την επισκευή των κατεστραμμένων μορίων RNA. Η απομόνωση του κατεστραμμένου RNA σε κόκκους στρες διευκολύνει την αλληλεπίδρασή τους με τα μηχανήματα επισκευής RNA, προωθώντας αποτελεσματικές διαδικασίες επισκευής. Διάφοροι παράγοντες επισκευής RNA, όπως ελικάσες RNA, εξωνουκλεάσες RNA και Ligases RNA, είναι γνωστό ότι εντοπίζονται για να τονίσουν τους κόκκους, όπου μπορούν να έχουν πρόσβαση και να επιδιορθώσουν τις αλλοιώσεις του RNA.

Μεταφραστική καταστολή: Οι κόκκοι στρες συμβάλλουν επίσης στην καταστολή της μετάφρασης υπό συνθήκες στρες. Αυτό επιτυγχάνεται με την απομάκρυνση των παραγόντων εκκίνησης της μετάφρασης και των ριβοσωμικών πρωτεϊνών σε κόκκους στρες, αναστέλλοντας έτσι τη συναρμολόγηση των ενεργών συμπλοκών μετάφρασης. Με τη μείωση της παγκόσμιας μετάφρασης, τα κύτταρα μπορούν να διατηρήσουν ενέργεια και πόρους, ενώ παράλληλα αποτρέποντας τη σύνθεση πρωτεϊνών που θα μπορούσαν να επιδεινώσουν την κυτταρική βλάβη. Επιπλέον, η απομόνωση των μεταφραστικών παραγόντων σε κόκκους στρες βοηθά στην πρόληψη της μετάφρασης των κατεστραμμένων μορίων RNA, ελαχιστοποιώντας περαιτέρω την παραγωγή επιβλαβών πρωτεϊνών.

αλληλεπίδραση με μονοπάτια αποσύνθεσης mRNA: Οι κόκκοι στρες διασυνδέονται με μονοπάτια αποσύνθεσης mRNA, οι οποίες είναι υπεύθυνες για την υποβάθμιση των κατεστραμμένων ή περιττών μορίων RNA. Τα κατεστραμμένα μόρια RNA που απομονώνονται σε κόκκους στρες μπορούν να στοχεύουν για αποικοδόμηση μέσω της οδού αποσύνθεσης RNA με τη μεσολάβηση του εξωτερικού. Το εξωσωματικό είναι ένα σύμπλεγμα πολλαπλών υπομονάδων που υποβαθμίζει τα μόρια RNA και συχνά βρίσκεται σε στενή συσχέτιση με κόκκους στρες. Με τη διευκόλυνση της αποικοδόμησης του κατεστραμμένου RNA, οι κόκκοι στρες συμβάλλουν στη διατήρηση της κυτταρικής ομοιόστασης RNA και αποτρέπουν τη συσσώρευση δυνητικά επιβλαβών ειδών RNA.

Συνολικά, ο σχηματισμός κόκκων στρες σε απόκριση της ακτινοβολίας υπεριώδους ακτινοβολίας χρησιμεύει ως προστατευτικός μηχανισμός για τη διασφάλιση των θυγατρικών κυττάρων από τη βλάβη του RNA. Με την απομάκρυνση του κατεστραμμένου RNA, την πρόσληψη παραγόντων επισκευής του RNA, την καταστολή της μετάφρασης και την αλληλεπίδραση με τις οδούς αποσύνθεσης του mRNA, οι κόκκοι του στρες βοηθούν στη διατήρηση της ακεραιότητας του κυτταρικού μεταγραφικού και αποτρέποντας τη διάδοση της βλάβης του RNA στα θυγατρικά κύτταρα, εξασφαλίζοντας τη βιωσιμότητά τους και την κατάλληλη ανάπτυξη.