14:12 2023-06-02
science - citeste alte articole pe aceeasi tema
Comentarii Adauga Comentariu
_ Veriga lipsă explică livrarea ARNm în celulele creierului
_ Legătura lipsă explică livrarea ARNm în celulele creierului
Celulele creierului produc proteine în fiecare colț, inclusiv ramurile lor lungi. Neuronii care lipsesc această abilitate provoacă tulburări neurologice severe, cum ar fi dizabilitate și epilepsie. Grupurile lui Marino Zerial, Institutul Max Planck (MPI) de biologie celulară moleculară și genetică din Dresda și Stefan Raunser, MPI de fiziologie moleculară din Dortmund, împreună cu colegii de la MPI pentru Cercetarea creierului din Frankfurt pe Main și MPI pentru Biofizică Chimia din Göttingen a descoperit un nou mecanism de livrare care aduce ARN-ul mesager (ARNm), modelul proteinelor, până la punctul de necesitate în neuroni.
Folosind o serie de tehnici, Cercetătorii au identificat un complex de proteine, numit FERRY, care leagă ARNm de transportatorii intracelulari și elucidează rolul și structura acestuia. Descoperirea poate duce la o mai bună înțelegere a tulburărilor neurologice cauzate de funcționarea defectuoasă a FERRY și, eventual, la noi ținte medicale. Rezultatele sunt detaliate în două lucrări recente, publicate spate în spate în revista Molecular Cell.
„Aceste publicații oferă un progres major pentru elucidarea mecanismelor care stau la baza distribuției ARNm în celulele creierului”, spune Marino Zerial. . Celulele produc proteine vitale folosind ARNm ca model și ribozomi ca imprimante 3D. Cu toate acestea, celulele creierului au de depășit o provocare logistică: o formă asemănătoare unui copac cu ramuri care se pot întinde pe centimetri în creier. „Acest lucru implică faptul că mii de ARNm trebuie transportate departe de nucleu, asemănând cu efortul logistic de aprovizionare adecvată cu supermarketuri dintr-o țară întreagă”, spune Jan Schuhmacher, primul autor al studiului.
Până acum. , cercetătorii au atribuit rolul purtătorului compartimentelor sferice din interiorul celulei, numite Late Endosomes. Cu toate acestea, oamenii de știință MPI susțin că o formă diferită a compartimentelor, numită Endozomi timpurii (EE), este, de asemenea, potrivită ca purtători de ARNm, datorită capacității lor de a călători în ambele direcții de-a lungul rețelelor de drumuri intracelulare.
În cadrul Prima publicație, condusă de Marino Zerial de la MPI din Dresda, oamenii de știință au descoperit funcția unui complex de proteine pe care l-au numit FERRY (Five-subunit Endosomal Rab5 and ARN/ribosomal intermediarY). În neuroni, FERRY este legat de EE și funcționează similar cu o curea de fixare în timpul transportului. Interacționează direct cu ARNm și îl ține pe EE, care devin astfel purtători logistici pentru transportul și distribuția ARNm în celulele creierului.
Dar cum se leagă FERRY de ARNm? Atunci intră în joc gruparea lui Stefan Raunser de la MPI Dortmund. În a doua publicație, Dennis Quentin și colegii au folosit microscopia crio-electronică (cryo-EM) pentru a deduce structura FERRY și caracteristicile moleculare care permit complexului să se lege atât de EE, cât și de ARNm. Noul model atomic 3D al lui FERRY, cu o rezoluție de 4 Ångstroms, arată un mod nou de legare a ARN-ului, care implică domenii cu bobine spiralate.
Oamenii de știință au explicat, de asemenea, modul în care unele mutații genetice afectează capacitatea lui FERRY de a lega ARNm conducând astfel la tulburări neurologice. „Cercetarea noastră stabilește bazele pentru o înțelegere mai cuprinzătoare a tulburărilor neurologice cauzate de un eșec al transportului sau distribuției ARNm care ar putea duce, de asemenea, la identificarea țintelor relevante din punct de vedere terapeutic”, spune Raunser.
Comentarii:
Adauga Comentariu