Больше, чем фабрика белков: роль рибосом в регуляции экспрессии генов человека

«В течение долгого времени многие люди рассматривали рибосомы как пассивного игрока в клетке – молекулярную машину, которая просто производит белки», – говорит помощник исследователя Стоуэрса Ариэль Баззини, доктор философии. "Сейчас появляется все больше свидетельств того, что рибосомы регулируют экспрессию генов, в том числе в клетках человека."
Эти результаты, которые были недавно опубликованы в Интернете в eLife, могут привести к дальнейшему пониманию роли мРНК и причин неправильной регуляции генов при заболеваниях человека.
В процессе трансляции рибосомы производят белки, служа местом их биологического синтеза.

В частности, рибосома считывает кодоны – наборы из трех последовательных нуклеотидов – в сообщении мРНК, чтобы определить, какие аминокислоты добавить в растущую белковую цепь. В рамках этого процесса рибосомы также действуют как контроль качества, вызывая разрушение неправильно созданной мРНК.
Растущее количество доказательств показывает, что рибосомы также играют роль в влиянии на стабильность (жизнь) правильно процессированных мРНК, тем самым действуя как ключевой фактор в модуляции стабильности мРНК, уровня мРНК и продукции белка. Это было показано на таких организмах, как дрожжи, E. coli и рыбки данио.

В этом исследовании исследователи показали, что рибосомы также влияют на стабильность мРНК в линиях клеток человека.
«Мы видим, что степень экспрессии генов представляет собой комбинацию продукции (транскрипции) и стабильности мРНК», – говорит Баззини. "Представьте себе стакан воды.

Чтобы получить представление о том, сколько воды вмещает стакан в любой конкретный момент времени, важно знать, сколько воды вы изначально наливаете в стакан, но также важно знать, сколько воды вы пьете. То же самое и с мРНК. Вы можете измерить, сколько мРНК сделано правильно, но если вы не знаете, сколько из них расщепляется, как узнать, сколько их на самом деле??"
Эти открытия открывают дверь в два захватывающих направления исследований, – говорит Баззини.

Первый – лучшее понимание того, как рибосомы запускают разрушение мРНК, молекулярный механизм которого до сих пор неизвестен. Рибосомы могут быть не теми пассивными игроками, которых исследователи долгое время считали.

«Подобно рибосомам, молекулы, называемые тРНК или транспортными РНК, также фундаментально участвуют в синтезе белка», – говорит первый автор отчета и предварительный исследователь Стоуэрса Цюшуан Ву. «Мы думаем, что тРНК, которые распознают кодоны в мРНК и обеспечивают соответствующие аминокислоты рибосомам, могут играть сильную регулирующую роль в развитии и в заболеваниях человека."
Второе направление исследований – изучение того, как этот недавно открытый регуляторный молекулярный механизм может быть связан с генами, связанными с заболеваниями человека.

Секвенирование геномов человека показало, что люди иногда имеют «молчащую мутацию», которая представляет собой изменение последовательности ДНК и кодона, которое не меняет аминокислотный состав полученного белка, поскольку многие аминокислоты кодируются несколькими кодонами. Однако молчащая мутация все еще может иметь эффект, если она приводит к разрушению рибосомами здоровой мРНК.
"Одна из самых основных концепций биологии – это то, как регулируются гены и как эти регуляторы заставляют клетки становиться специализированными.

Мы заинтересованы в изучении того, как работают посттранскрипционные механизмы и, в частности, как рибосомы запускают разрушение мРНК – как они запускают или привлекают факторы для выполнения этого процесса », – говорит Баззини. «Понимание того, как трансляция влияет на экспрессию мРНК на молекулярном уровне, позволяет нам задуматься о том, как трансляция мРНК может формировать экспрессию генов при раке, старении или вирусной инфекции."
Работа финансировалась Институтом медицинских исследований Стоуэрса.

1 комментарий к “Больше, чем фабрика белков: роль рибосом в регуляции экспрессии генов человека”

  1. Владислав

    Дьявол возьми! Классно! Вы самостоятельно дали ответ. Беру в цитаник! Подтекст нашей жизни и всё остальное. Жребий брошен. Без шуточек.

Оставьте комментарий