Η μελέτη αποκαλύπτει πώς τα ριβοσώματα παρακάμπτουν τους αποκλεισμούς τους
Τα ριβοσώματα είναι τα εργοστάσια πρωτεϊνών των κυττάρων. Διαβάζουν τις οδηγίες που κωδικοποιούνται στο RNA Messenger (mRNA) και συναρμολογούν τα αντίστοιχα αμινοξέα σε πρωτεΐνες. Ωστόσο, τα ριβοσώματα μπορούν μερικές φορές να αντιμετωπίσουν εμπόδια που εμποδίζουν την πρόοδό τους, όπως το κατεστραμμένο mRNA ή οι δομές που ονομάζονται δευτερογενείς δομές RNA.
Μια νέα μελέτη από ερευνητές στο Πανεπιστήμιο της Καλιφόρνιας, Berkeley, αποκαλύπτει πώς τα ριβοσώματα μπορούν να παρακάμψουν αυτά τα αποκλειστικά και να συνεχίσουν να μεταφράζουν το mRNA. Η μελέτη, που δημοσιεύθηκε στο περιοδικό *Molecular Cell *, δείχνει ότι τα ριβοσώματα χρησιμοποιούν μια διαδικασία που ονομάζεται "μεταφραστική ανακατασκευή" για να παρακάμψει τα εμπόδια και να διατηρήσει τη σύνθεση πρωτεϊνών.
"Τα ευρήματά μας παρέχουν νέες γνώσεις για το πώς τα ριβοσώματα αντιμετωπίζουν τις προκλητικές αλληλουχίες mRNA και εξασφαλίζουν την παραγωγή βασικών πρωτεϊνών", δήλωσε ο επικεφαλής της μελέτης Dr. John Doe, μεταδιδακτορικός ερευνητής στο Τμήμα Μοριακής Βιολογίας στο UC Berkeley.
Στη μεταφραστική ανακατασκευή, τα ριβοσώματα παραλείπουν την προβληματική περιοχή του mRNA και επαναλάβουν τη μετάφραση σε ένα κατάντη σημείο. Αυτό τους επιτρέπει να αποφεύγουν τα εμπόδια και να συνεχίσουν να συνθέτουν την πρωτεΐνη.
Η μελέτη διαπίστωσε ότι τα ριβοσώματα χρησιμοποιούν αρκετούς διαφορετικούς μηχανισμούς για να εκτελέσουν μεταφραστική ανακατασκευή. Ένας μηχανισμός περιλαμβάνει τη χρήση μιας εξειδικευμένης πρωτεΐνης που ονομάζεται "παράγοντας ανακατασκευής". Οι παράγοντες ανακατασκευής συνδέονται με το ριβόσωμα και βοηθούν να παραλείψουν την προβληματική περιοχή του mRNA.
Ένας άλλος μηχανισμός συνεπάγεται τη χρήση του "STOP Codon Readthrough". Τα κωδικόνια διακοπής αναγνωρίζονται κανονικά από ριβοσώματα ως σήματα για να σταματήσουν τη μετάφραση. Ωστόσο, υπό ορισμένες συνθήκες, τα ριβοσώματα μπορούν να διαβάσουν μέσω κωδικόνων διακοπής και να συνεχίσουν να μεταφράζουν το mRNA.
Η μελέτη διαπίστωσε επίσης ότι η μεταφραστική ανακαίνιση είναι μια πολύ ρυθμιζόμενη διαδικασία. Οι ερευνητές εντόπισαν διάφορους παράγοντες που μπορούν να επηρεάσουν αν τα ριβοσώματα θα χρησιμοποιήσουν μεταφραστική ανακατασκευή για να παρακάμψουν τους αποκλεισμούς. Αυτοί οι παράγοντες περιλαμβάνουν την αλληλουχία του mRNA, τη συγκέντρωση των παραγόντων επανασύνδεσης και το κυτταρικό περιβάλλον.
"Η μελέτη μας υποδηλώνει ότι η μεταφραστική ανακαίνιση είναι ένας κρίσιμος μηχανισμός για τη διατήρηση της πρωτεϊνικής σύνθεσης σε κύτταρα", δήλωσε ο Δρ Jane Doe, καθηγητής στο Τμήμα Μοριακής Βιολογίας στο UC Berkeley και ανώτερος συγγραφέας της μελέτης. "Με την κατανόηση του τρόπου με τον οποίο τα ριβοσώματα παρακάμπτουν τους αποκλεισμούς τους, ίσως είμαστε σε θέση να αναπτύξουμε νέες θεραπείες για τη θεραπεία ασθενειών που προκαλούνται από ελαττώματα της πρωτεϊνικής σύνθεσης".
Η μελέτη χρηματοδοτήθηκε από τα Εθνικά Ινστιτούτα Υγείας (NIH) και το Ιατρικό Ινστιτούτο Howard Hughes (HHMI).
