Cercetătorii UTSW identifică complexul cheie pentru coastă

imagine: Celule umane cu ribozomi noi (verzi), cei vechi (roșii) și se suprapun între cei doi (galben). Etichetarea oferă informații despre dinamica producției de ribozom, care poate varia între diferite celule.
vedere Mai mult

Credit: UT Southwestern Medical Center

Cercetătorii de la UT Southwestern au identificat un complex de patru proteine ​​care pare să joace un rol cheie în generarea de ribozomi – organele care servesc ca fabrici de proteine ​​pentru celule – precum și un rol surprinzător în tulburările de neurodezvoltare. Aceste constatări, publicate în Rapoarte de celulear putea duce la noi moduri de manipulare a producției de ribozomi, care ar putea avea impact asupra unei varietăți de condiții care afectează sănătatea umană.

„Ribozomii sunt esențiali pentru viață, dar am avut o înțelegere incompletă a modului în care sunt adunați împreună și a modului în care procesul de producere a ribozomilor este reglementat”, a spus autorul principal Michael Buszczak, Ph.D., profesor de biologie moleculară și membru. de la Harold C. Simmons Comprehensive Cancer Center din UT Southwestern. „Descoperirile noastre aruncă o lumină semnificativă asupra acestor întrebări.”

Dr. Buszczak a explicat că ribozomii sunt prezenți în cantități diferite în fiecare celulă a fiecărui organism de pe Pământ. Datorită rolului lor cheie ca producători de proteine, a adăugat el, variațiile de la aceste puncte de referință naturale pot avea consecințe dăunătoare. De exemplu, celulele canceroase tind să crească producția de ribozomi pentru a stimula producția de proteine ​​​​necesară pentru diviziunea celulară necontrolată. În plus, un grup de boli rare cunoscute sub numele de ribozomopatii – caracterizate prin producție anormală de ribozomi – se manifestă cu o varietate de simptome, inclusiv anemie, defecte cranio-faciale și dizabilitate intelectuală.

Deși fiecare specie are ribozomi, cea mai mare parte a ceea ce se știe despre biogeneza ribozomilor provine de la modelul popular de laborator, drojdia. Bazele acestui proces sunt aceleași pentru biogeneza ribozomului uman, a spus dr. Buszczak, dar specificul nu este. În consecință, detaliile care fac ca generația de ribozomi umani să fie unică au fost necunoscute.

Pentru a afla mai multe despre acest proces, dr. Buszczak, Chunyang Ni, un student absolvent în laboratorul Buszczak, și colegii lor, inclusiv Jun Wu, Ph.D., profesor asistent de biologie moleculară la UTSW, au început prin a dezvolta o tehnică care a determinat ribozomii vechi să strălucească roșu și ribozomii nou generați să strălucească în verde. Cercetătorii au folosit acest instrument pe mai multe tipuri diferite de celule umane, confirmând rate diferite de producție de ribozom în fiecare.

Folosind instrumentul de editare a genelor numit CRISPR, cercetătorii au inactivat genele individuale pentru a le identifica pe cele care ar putea fi actori cheie în biogeneza ribozomilor. Căutarea lor a găsit patru gene cunoscute ca CINP, SPATA5L1, C1orf109și SPATA5. Cercetările ulterioare au arătat că aceste gene se reunesc într-un complex care elimină o proteină substituent din ribozomi atunci când asamblarea este aproape completă, permițând unei proteine ​​diferite să-și ia locul pentru maturarea ribozomului.

Anterior, SPATA5funcția lui în celule a fost necunoscută; cu toate acestea, mutațiile acestei gene au fost asociate cu tulburări de neurodezvoltare, inclusiv microcefalie, pierderea auzului, epilepsie și dizabilitate intelectuală. Când cercetătorii au introdus două dintre aceste mutații în celule, determinându-le să creeze o proteină SPATA5 mutantă, celulele nu au putut genera nivelul normal de ribozomi funcționali – sugerând că aceste tulburări de neurodezvoltare ar putea proveni din probleme cu ribozomi.

Dr. Buszczak a spus că el și colegii săi intenționează să studieze de ce sistemul nervos central pare a fi mai sensibil decât alte tipuri de celule la perturbările ribozomale. El a adăugat că aceste descoperiri ar putea duce în cele din urmă la noi tratamente pentru cancer, ribozomopatii și alte afecțiuni afectate de supra- sau sub-producție de proteine.

Aceasta lucrare a fost sustinuta de granturi de la Institutul National de Stiinte Medicale Generale (GM125812 si GM144043) si finantare de la Simmons Cancer Center.

Alți cercetători UTSW care au contribuit la acest studiu includ Daniel A. Schmitz, Jeon Lee și Krzysztof Pawłowski.

Dr. Buszczak este bursier EE și Greer Garson Fogelson în cercetare medicală. Dr. Wu este un bursier Virginia Murchison Linthicum în cercetare medicală și un bursier al Institutului de Prevenire și Cercetare a Cancerului din Texas (CPRIT).

Despre UT Southwestern Medical Center

UT Southwestern, unul dintre cele mai importante centre medicale academice ale națiunii, integrează cercetarea biomedicală de pionierat cu îngrijire și educație clinică excepțională. Facultatea instituției a primit șase premii Nobel și include 25 de membri ai Academiei Naționale de Științe, 17 membri ai Academiei Naționale de Medicină și 14 cercetători ai Institutului Medical Howard Hughes. Facultatea cu normă întreagă de peste 2.800 este responsabilă pentru progresele medicale inovatoare și se angajează să traducă rapid cercetarea bazată pe știință în noi tratamente clinice. Medicii UT Southwestern oferă îngrijiri în peste 80 de specialități pentru mai mult de 117.000 de pacienți spitalizați, peste 360.000 de cazuri de urgență și supraveghează aproape 3 milioane de vizite în ambulatoriu pe an.


Disclaimer: AAAS și EurekAlert! nu sunt responsabili pentru acuratețea comunicatelor de presă postate pe EurekAlert! de către instituții contribuitoare sau pentru utilizarea oricărei informații prin intermediul sistemului EurekAlert.

Leave a Comment

Your email address will not be published.