Escrevendo na edição 28 de maio de Cell, Johns Hopkins pesquisadores relatam que quatro componentes críticos da máquina de células de proteína-edifício não fazem o que os cientistas há muito assumido.
A máquina, chamada de ribossomo, é uma bola de RNA (o primo do DNA), circundado por proteínas. No centro da RNA, instruções genéticas são lidos, o bloco de construção direito proteína é adicionado em uma cadeia em crescimento, e no momento adequado a corrente é cortada e lançada.
Mas enquanto os pesquisadores há muito sabem que as proteínas constrói ribossomo, pouco se sabe sobre como exatamente ele adiciona-se às proteínas de crescimento e como ele libera o produto acabado.
Na busca por esses detalhes, os cientistas têm-se centrado em quatro blocos de construção RNA, ou nucleotídeos, nas profundezas da máquina que são idênticos em todas as espécies, de bactérias a seres humanos. Porque eles se sentam onde a cadeia de proteína é realmente construído, esses "universalmente conservada" nucleotídeos no ribossomo foram pensados para ajudar nesse processo.
Inesperadamente, os pesquisadores da Johns Hopkins descobriram que estes quatro nucleotídeos não são importantes para a construção da proteína, mas sim ajudar a liberar o produto acabado. Em experimentos de laboratório, os pesquisadores descobriram que os ribossomos com esses pontos-chave mudou poderia colocar proteínas juntos, assim como os ribossomos normal, mas deixar de ir ao produto final muito mais lentamente.
"A maioria dos cientistas têm dito que esses quatro nucleotídeos deve ser crítica para a síntese da proteína em crescimento devido à sua localização, e esperava que os nossos estudos provam que seria para ser verdade", diz Rachel Green, Ph.D., professor associado de biologia molecular e da genética e do Howard Hughes Medical Institute associados. "Nós ficamos chocados que eles parecem jogar muito pouco ou nenhum papel na construção de proteínas, e ao invés normalmente a velocidade de liberação da proteína na hora certa.
"Nossa descoberta ressalta a idéia de que se você construir um sistema bem definido para estudar uma questão biológica, você poderá obter respostas que você não esperava", acrescenta Green.
Em vez de validar as idéias existentes sobre o papel desempenhado por estes nucleotídeos conservados, o trabalho dos pesquisadores sugere um modelo novo, diz Green. O ribossomo na verdade tem um outro conjunto de nucleotídeos evolutivamente inalterado, pouco mais longe de seu "fim do negócio." Verde e seus colegas acreditam que estes nucleotídeos são verdadeiramente responsáveis por catalisar a construção da proteína, simplesmente adequadamente orientar o novo bloco de construção e da cadeia, uma idéia que eles estão testando agora.
Para o estudo atual, estudante Elaine Youngman primeiro criou 12 ribossomos mutantes - os 12 isolados alternativas alterado para o ribossomo natural. (Quatro blocos de construção de nucleotídeos são usados para fazer RNA. Cada mutante teve um dos quatro nucleotídeos conservados substituído por um de seus três alternativas.)
Então Youngman testaram a habilidade de cada um dos ribossomos mutante purificada para adicionar uma molécula chamada puromicina em uma cadeia de proteína em crescimento. Puromicina parece e funciona como um bloco normal de proteínas edifício, ou de aminoácidos, prontos para a síntese protéica. No entanto, cada aminoácido normalmente utilizados pelo ribossomo tem uma identificação de RNA "tag", que puromicina quase inteiramente falta.