Os pesquisadores descobrem a função nova dos ribosomes em pilhas humanas

Os pesquisadores do instituto de Stowers para a investigação médica descobriram uma função nova dos ribosomes nas pilhas humanas que podem mostrar o papel da partícula defactura em destruir mRNAs saudáveis, as mensagens que descodificam o ADN na proteína.

Por muito tempo, muitos povos viram os ribosomes como um jogador passivo na pilha - uma máquina molecular que apenas produzisse proteínas. Agora está crescendo a evidência que os ribosomes regulam a expressão genética, incluindo em pilhas humanas.”

Investigador assistente Ariel Bazzini de Stowers, PhD

Estes resultados, que foram publicados recentemente em linha no eLife, poderiam conduzir ao papel e às causas de um mRNA compreensivo mais adicional do misregulation do gene em doenças humanas.

Em processo da tradução, os ribosomes fazem proteínas servindo como o local para a síntese biológica delas. Especificamente, um ribosome lê os codons - grupos de três nucleotides consecutivos - em uma mensagem do mRNA para determinar que ácidos aminados a adicionar à proteína crescente acorrente. Como parte deste processo, os ribosomes igualmente actuam como o controle da qualidade, provocando a destruição do mRNA impropriamente feito.

Um corpo crescente da evidência mostrou que os ribosomes igualmente jogam um papel em afetar a estabilidade (vida) de mRNAs correctamente processados, actuando desse modo como um factor chave em modular a estabilidade do mRNA, o nível de mRNA, e a produção da proteína. Isto tinha sido mostrado nos organismos tais como o fermento, o Escherichia Coli, e os zebrafish. Neste estudo, os pesquisadores mostraram que os ribosomes afectam a estabilidade do mRNA em linha celular humanas também.

“Nós estamos vendo que a quantidade de expressão genética é uma combinação de produção do mRNA (transcrição) e de estabilidade,” Bazzini dizemos. “Pense de um vidro da água. Para obter uma ideia do quanto água o vidro guardare em toda a hora particular, é importante saber quanto água você derrama inicialmente no vidro mas também importante saber quanto água você bebe. O mesmo é verdadeiro com mRNAs. Você pode medir quanto os mRNAs são feitos correctamente, mas se você não conhece quanto deles estão sendo divididas, como faça você conhece realmente quanto lá são?”

Estes resultados abrem a porta a duas avenidas emocionantes da pesquisa, dizem Bazzini. O primeiro é melhor compreensão como os ribosomes provocam a destruição do mRNA, o mecanismo molecular de que é ainda desconhecido. Os Ribosomes não podem ser o jogador que passivo os pesquisadores os têm pensado por muito tempo para ser.

“Similar aos ribosomes, às moléculas chamadas tRNAs, ou à transferência RNAs, são envolvidos igualmente fundamental na síntese da proteína,” diz o primeiro autor no relatório e o pesquisador Qiushuang Wu de Stowers Predoctoral. “Nós pensamos que os tRNAs, que reconhecem codons no mRNA e fornecem ácidos aminados correspondentes aos ribosomes, puderam ter um papel regulador forte durante o processo de desenvolvimento e em doenças humanas.”

A segunda avenida da pesquisa está olhando como este mecanismo molecular regulador recentemente descoberto pode ser relacionado aos genes associados com as doenças humanas. Arranjar em seqüência de genomas humanos mostrou que os indivíduos têm às vezes “uma mutação silenciosa,” qual é uma mudança na seqüência do ADN e o codon que não muda a composição do ácido aminado da proteína resultante, tantos como ácidos aminados é codificado por codons múltiplos. Contudo, a mutação silenciosa pôde ainda ter um efeito se conduz aos ribosomes que destroem o mRNA saudável.

“Um dos conceitos os mais básicos da biologia é como os genes são regulados e como aquelas pilhas da movimentação dos regulamentos se tornar se especializaram. Nós estamos interessados em estudar como os mecanismos da cargo-transcrição trabalham e, em particular, como os ribosomes provocam a destruição do mRNA - como provocam ou recrutam factores para realizar este processo,” Bazzini diz. “Como a tradução afecta a expressão compreensiva do mRNA a nível molecular permite que nós comecem pensar sobre como a tradução do mRNA pôde dar forma à expressão genética no cancro, no envelhecimento, ou na infecção viral.”

Outros contribuinte do instituto de Stowers incluem o Santiago Gerardo Medina, Gopal Kushawah, PhD, Michelle Lynn DeVore, Luciana A. Castellano, Jacqelyn M. Mão, PhD, e Matthew Wright.

O trabalho foi financiado pelo instituto de Stowers para a investigação médica.

Sumário da configuração dos resultados

Os Ribosomes são conhecidos para ser o local da produção da proteína nas pilhas, onde descodificam o ADN na proteína em um processo chamado tradução. A pesquisa recente do investigador assistente Ariel Bazzini, PhD, e seu laboratório no instituto de Stowers para a investigação médica revela que os ribosomes têm um outro papel importante envolver o regulamento da expressão genética em pilhas humanas. O estudo foi publicado recentemente em linha no eLife do jornal.

No estudo, os pesquisadores mostraram aquele em linha celular humanas, jogo dos ribosomes um papel activo em mRNAs de regulamento - as mensagens que os ribosomes leram para fazer a proteínas. Além do que os mRNAs que codificam proteína-fazendo instruções, o estudo fornece a evidência para uma outra camada de informação dentro das mensagens que podem afectar níveis do mRNA e estabilidade assim como produção da proteína em uma maneira tradução-dependente. Compreender a função reguladora dos ribosomes na expressão genética de modulação em pilhas humanas pode fornecer a introspecção sobre as causas do misregulation do gene, que podem às vezes conduzir às doenças humanas.

Source:

Instituto de Stowers para a investigação médica

Referência do jornal:

Bazzini, 2019) traduções do A. e outros (afecta a estabilidade do mRNA em uma maneira codon-dependente em pilhas humanas. eLife. doi.org/10.7554/eLife.45396.