Les chercheurs découvrent le fonctionnement neuf des ribosomes en cellules humaines

Les chercheurs de l'institut de Stowers pour la recherche médicale ont découvert un fonctionnement neuf des ribosomes en cellules humaines qui peuvent montrer le rôle des particules protéine-effectuantes en détruisant des ARNm sains, les messages qui traduisent l'ADN selon la protéine.

Pendant longtemps, beaucoup de gens ont vu des ribosomes en tant que lecteur passif dans la cellule - une machine moléculaire qui produit juste des protéines. Maintenant là élève la preuve que les ribosomes règlent l'expression du gène, comprenant en cellules humaines. »

Chercheur auxiliaire Ariel Bazzini, PhD de Stowers

Ces découvertes, qui étaient récent publiées en ligne dans l'eLife, pourraient mener au rôle et aux causes davantage de d'ARNm de compréhension du misregulation de gène dans les maladies humaines.

En cours de traduction, les ribosomes effectuent des protéines en servant de site à la synthèse biologique de elles. Particulièrement, un ribosome indique les codons - ensembles de trois nucléotides consécutifs - dans un message d'ARNm pour déterminer quels acides aminés à ajouter à la protéine croissante enchaînez. En tant qu'élément de ce procédé, les ribosomes agissent également en tant que contrôle qualité, déclenchant la destruction de l'ARNm incorrect effectué.

Un fuselage croissant de la preuve a montré que les ribosomes jouent également un rôle en affectant la stabilité (durée) des ARNm correctement traités, agissant de ce fait en tant que facteur clé en modulant la stabilité d'ARNm, le niveau de l'ARNm, et la production de protéine. Ceci avait été montré dans les organismes tels que la levure, Escherichia coli, et des zebrafish. Dans cette étude, les chercheurs ont prouvé que les ribosomes affectent la stabilité d'ARNm dans les lignées cellulaires humaines aussi bien.

« Nous voyons que la quantité d'expression du gène est une combinaison de production d'ARNm (transcription) et de stabilité, » Bazzini dit. « Pensez à une glace de l'eau. Pour avoir une idée combien d'eau la glace retient à n'importe quel moment particulier, il est important de connaître combien d'eau vous pleuvoir à torrents au commencement dans la glace mais également important pour connaître combien d'eau vous buvez. Le même est vrai avec des ARNm. Vous pouvez mesurer combien des ARNm sont correctement effectués, mais si vous ne savez pas combien d'entre elles sont décomposées, comment faites vous savez réellement combien là sont ? »

Ces découvertes ouvrent la trappe à deux avenues passionnantes de recherches, dit Bazzini. Le premier est une meilleure compréhension comment les ribosomes déclenchent la destruction d'ARNm, le mécanisme moléculaire dont est encore inconnu. Les ribosomes peuvent ne pas être le lecteur passif que les chercheurs les ont longtemps pensés pour être.

« Assimilé aux ribosomes, aux molécules ARNt appelés, ou au transfert RNAs, soyez également principalement impliqué dans la synthèse des protéines, » dit le premier auteur sur l'état et le chercheur Qiushuang Wu de Stowers Predoctoral. « Nous pensons que les ARNt, qui identifient des codons dans l'ARNm et fournissent les acides aminés correspondants aux ribosomes, pourraient avoir un rôle de réglementation intense à l'étude et dans les maladies humaines. »

La deuxième avenue de recherches regarde comment ce mécanisme moléculaire de réglementation neuf découvert peut être lié aux gènes liés aux maladies humaines. L'ordonnancement des génomes humains a prouvé que les personnes ont parfois « une mutation silencieuse, » ce qui est un changement de séquence d'ADN et le codon qui ne change pas le renivellement acide aminé de la protéine donnante droit, autant d'acides aminés sont codés par des codons multiples. Cependant, la mutation silencieuse pourrait encore avoir un effet si elle mène aux ribosomes détruisant l'ARNm sain.

« Un des la plupart des concepts de base de la biologie est comment des gènes sont réglés et comment ces règlements pilotent des cellules pour devenir spécialisés. Nous sommes intéressés à étudier comment les mécanismes de goujon-transcription fonctionnent et, en particulier, comment les ribosomes déclenchent la destruction d'ARNm - comment ils déclenchent ou recrutent des facteurs pour suivre ce procédé, » Bazzini dit. « Comment la traduction affecte l'expression de compréhension d'ARNm à un niveau moléculaire nous permet de commencer à penser à la façon dont la traduction d'ARNm pourrait former l'expression du gène dans le cancer, le vieillissement, ou le viral infection. »

D'autres contributeurs de l'institut de Stowers comprennent Santiago Gerardo Médina, Gopal Kushawah, PhD, Michelle Lynn DeVore, Luciana A. Castellano, Jacqelyn M. Hand, PhD, et Matthew Wright.

Le travail a été financé par l'institut de Stowers pour la recherche médicale.

Résumé de configuration des découvertes

Les ribosomes sont réputés pour être le site de la production de protéine en cellules, où ils traduisent l'ADN selon la protéine dans une traduction appelée de processus. La recherche récente du chercheur auxiliaire Ariel Bazzini, PhD, et son laboratoire à l'institut de Stowers pour la recherche médicale indique que les ribosomes ont un autre rôle majeur concerner la régulation de l'expression des gènes en cellules humaines. L'étude était récent publiée en ligne dans l'eLife de tourillon.

Dans l'étude, les chercheurs ont montré cela dans les lignées cellulaires humaines, jeu de ribosomes un rôle actif en réglant ARNm - les messages que les ribosomes ont indiqué pour effectuer à des protéines. En plus des ARNm codant protéine-effectuant des directives, l'étude fournit la preuve pour une autre couche d'information dans les messages qui peuvent affecter des niveaux d'ARNm et la stabilité ainsi que la production de protéine d'une façon traduction-dépendante. La compréhension du fonctionnement de réglementation des ribosomes dans l'expression du gène de modulation en cellules humaines peut fournir l'analyse au sujet des causes du misregulation de gène, qui peuvent parfois mener aux maladies humaines.

Source :

Institut de Stowers pour la recherche médicale

Référence de tourillon :

Bazzini, 2019) traductions d'A. et autres (affecte la stabilité d'ARNm d'une façon codon-dépendante en cellules humaines. eLife. doi.org/10.7554/eLife.45396.