I ricercatori scoprono la nuova funzione dei ribosomi in cellule umane

I ricercatori dall'istituto di Stowers per ricerca medica hanno scoperto una nuova funzione dei ribosomi in cellule umane che possono mostrare il ruolo della particella difabbricazione nel distruggere i mRNAs sani, i messaggi che decodificano il DNA in proteina.

A lungo, molta gente ha osservato i ribosomi come giocatore passivo nella cella - un commputer molecolare che sta producendo appena le proteine. Ora sta coltivando la prova che i ribosomi regolamentano l'espressione genica, includente in cellule umane.„

Ricercatore di aiuto Ariel Bazzini, PhD di Stowers

Questi risultati, che recentemente sono stati pubblicati online nel eLife, potrebbero piombo al ruolo ed alle cause di ulteriore mRNA di comprensione del misregulation del gene nelle malattie umane.

Nel corso della traduzione, i ribosomi fanno le proteine servendo da sito per la sintesi biologica di loro. Specificamente, un ribosoma indica i codoni - gli insiemi di tre nucleotidi consecutivi - in un messaggio del mRNA per determinare quali amminoacidi da aggiungere alla proteina crescente incateni. Come componente di questo trattamento, i ribosomi egualmente fungono da controllo di qualità, avviante la distruzione del mRNA impropriamente fatto.

Un organismo crescente di prova ha indicato che i ribosomi egualmente svolgono un ruolo nel pregiudicare la stabilità (vita) dei mRNAs correttamente elaborati, quindi fungente da fattore chiave nella modulazione la stabilità del mRNA, il livello di mRNA e della produzione della proteina. Ciò era stata indicata negli organismi quali lievito, Escherichia coli e gli zebrafish. In questo studio, i ricercatori hanno indicato che i ribosomi pregiudicano la stabilità del mRNA nelle linee cellulari umane pure.

“Stiamo vedendo che la quantità di espressione genica è una combinazione di produzione del mRNA (trascrizione) e di stabilità,„ Bazzini diciamo. “Pensi ad un bicchiere d'acqua. Per ottenere un'idea della quanta il vetro regge a tutto il tempo particolare, è importante conoscere la quanta acqua inizialmente versate nel vetro ma anche importante conoscere la quanta acqua bevete. Lo stesso è vero con i mRNAs. Potete misurare quanto i mRNAs sono fatti correttamente, ma se non conoscete quanto loro stanno ripartendi, come faccia realmente conoscete quanto là sono?„

Questi risultati aprono la porta a due viali emozionanti della ricerca, dice Bazzini. Il primo è migliore comprensione come i ribosomi avviano la distruzione del mRNA, il meccanismo molecolare di cui è ancora sconosciuto. I ribosomi non possono essere il giocatore che passivo i ricercatori lungamente li hanno ritenuti per essere.

“Simile ai ribosomi, alle molecole chiamate tRNAs, o al trasferimento RNAs, egualmente sono compresi fondamentalmente nella sintesi delle proteine,„ dice il primo autore sul rapporto ed il ricercatore Qiushuang Wu di Stowers Predoctoral. “Pensiamo che i tRNAs, che riconoscono i codoni in mRNA e forniscono gli amminoacidi corrispondenti ai ribosomi, potrebbero avere un forte ruolo regolatore in via di sviluppo e nelle malattie umane.„

Il secondo viale della ricerca sta esaminando come questo meccanismo molecolare regolatore recentemente scoperto può essere collegato con i geni connessi con le malattie umane. L'ordinamento dei genoma umani ha indicato che le persone a volte hanno “una mutazione silenziosa,„ quale è un cambiamento nella sequenza del DNA ed il codone che non cambia il trucco dell'amminoacido della proteina risultante, altrettanti amminoacidi è codificato dai codoni multipli. Tuttavia, la mutazione silenziosa potrebbe ancora avere un effetto se piombo ai ribosomi che distruggono il mRNA sano.

“Uno dei concetti più fondamentali di biologia è come i geni sono regolamentati e come quelle celle dell'unità di regolamenti diventare si sono specializzate. Siamo interessati nello studio come i meccanismi della post-trascrizione funzionano e, in particolare, come i ribosomi avviano la distruzione del mRNA - come avviano o reclutano i fattori per effettuare questo trattamento,„ Bazzini dice. “Come la traduzione pregiudica l'espressione di comprensione del mRNA ad un livello molecolare permette che noi cominciamo pensare a come la traduzione del mRNA potrebbe modellare l'espressione genica nel cancro, nell'invecchiamento, o nell'infezione virale.„

Altri contributori dall'istituto di Stowers includono Santiago Gerardo Medina, Gopal Kushawah, PhD, Michelle Lynn DeVore, Luciana A. Castellano, Jacqelyn M. Hand, PhD e Matthew Wright.

Il lavoro è stato costituito un fondo per dall'istituto di Stowers per ricerca medica.

Riassunto di disposizione dei risultati

I ribosomi sono ben noti per essere il sito di produzione della proteina in celle, in cui decodificano il DNA in proteina in un trattamento chiamato traduzione. La ricerca recente dal ricercatore di aiuto Ariel Bazzini, dal PhD e dal suo laboratorio all'istituto di Stowers per ricerca medica rivela che i ribosomi hanno altro ruolo importante comprendere la regolazione genica in cellule umane. Lo studio recentemente è stato pubblicato online nel eLife del giornale.

Nello studio, i ricercatori hanno mostrato quello nelle linee cellulari umane, gioco dei ribosomi un ruolo attivo nei mRNAs di regolamentazione - i messaggi che i ribosomi hanno indicato per rendere a proteine. Oltre ai mRNAs che codificano proteina-facendo le istruzioni, lo studio fornisce la prova per un altro livello di informazioni all'interno dei messaggi che possono pregiudicare i livelli del mRNA e la stabilità come pure la produzione della proteina in un modo traduzione-dipendente. La comprensione della funzione regolatrice dei ribosomi nell'espressione genica di modulazione in cellule umane può fornire la comprensione circa le cause del misregulation del gene, che possono a volte piombo alle malattie umane.

Sorgente:

Istituto di Stowers per ricerca medica

Riferimento del giornale:

Bazzini, 2019) traduzioni del A. et al. (pregiudica la stabilità del mRNA in un modo codone-dipendente in cellule umane. eLife. doi.org/10.7554/eLife.45396.