_ Cercetătorii produc Model 3D al ribozomului și vizualizați modul în care este fabricat

Celulele umane conțin ribozomi, o mașină complexă care produce proteine ​​pentru restul corpului. Acum, cercetătorii s-au apropiat de înțelegerea modului în care funcționează ribozomul.

„Este uimitor că putem vizualiza detaliile atomice ale ribozomului. Pentru că sunt minuscule – în jur de 20–30 de nanometri”, spune profesor asociat. Eva Kummer de la Centrul de Cercetare a Proteinelor Fundației Novo Nordisk, care este responsabilă pentru noul studiu publicat în Nature Communications.

Ribozomul este o parte a celulei umane constând din ARN ribozomal și proteine ​​ribozomale. Este ca o fabrică care construiește proteine ​​urmând un set de instrucțiuni inerente genelor.

Ribozomii se găsesc plutind în citosolul celular, organele celulare precum mitocondriile sau protoplasma bacteriilor.

Folosind microscopia electronică, Kummer și colegii săi Giang Nguyen și Christina Ritter au reușit să producă un model 3D al unei părți a celulei umane, ribozomul, care nu are mai mult de 30 de nanometri în diametru.

Mai specific, au făcut instantanee ale modului în care este fabricat un ribozom.

„Este important să înțelegem cum este construit ribozomul și cum funcționează, deoarece este singura particulă celulară care produce proteine ​​la oameni. și toate celelalte organisme vii. Și fără proteine, viața ar înceta să mai existe", spune Kummer.

Proteinele sunt elementele de bază ale corpului uman. Inima, plămânii, creierul și, practic, întregul corp sunt formate din proteine ​​produse de ribozom.

„Din exterior, corpul uman arată destul de simplu, dar apoi luați în considerare faptul că fiecare parte a corpului. constă din milioane de molecule, care sunt extrem de complexe și că toți știu ce să facă – asta este destul de uluitor”, spune Kummer.

Înainte ca ribozomii să înceapă să producă proteine, trebuie mai întâi să fie asamblați. din peste 80 de componente diferite.

Kummer și colegii ei au obținut modele 3D a trei etape diferite de asamblare a ribozomilor. „Este o particulă complexă cu o mulțime de părți diferite — multe proteine ​​și componente de ARN — care trebuie pliate, asamblate și mutate la locul potrivit. Nu se întâmplă toate odată. Asamblarea ribozomilor este un proces gradual care implică mai multe etape, „, explică ea.

Din cele trei etape, modelul 3D care descrie cel mai timpuriu punct de timp din asamblare este cel mai interesant, potrivit lui Kummer, deoarece nimeni nu a putut să-l descrie până acum.

„În acest stadiu, putem spune, de exemplu, că o proteină specifică numită GTPBP10 este dornică să interacționeze cu o așa-numită componentă ARN care formează o spirală lungă”, spune Kummer. „De fapt, în partea de jos a acelei helix se află centrul catalitic al ribozomului, care este locul în care se produc proteinele. De aceea este atât de important ca helixul să fie pliat și plasat corect.”

Pentru a pentru a realiza acest lucru, GTPBP10 apucă elica și o pune în poziția potrivită pentru sinteza proteinelor.

Aceasta este doar una dintre numeroasele etape de asamblare a ribozomilor asupra cărora noul studiu le-a făcut lumină - o perspectivă care poate deschide pentru mai multe cunoștințe despre diferite boli.

„Erorile în asamblarea ribozomilor reduc semnificativ capacitatea celulelor noastre de a produce proteine. Acestea sunt, de exemplu, proteinele care transformă energia din alimentele pe care le consumăm în monede energetice pe care organismul poate folosi pentru a rula tot felul de procese celulare.

„Acum, dacă ribozomul mitocondrial nu funcționează, corpul nostru nu mai poate produce suficiente monede de energie și acest lucru duce la boli precum tulburări neurodegenerative și afecțiuni cardiace. Și în timpul îmbătrânirii, producția acestor monede energetice funcționează, de asemenea, din ce în ce mai puțin eficient", spune Kummer. „Primul pas este să înțelegem cum funcționează lucrurile. Numai atunci poți încerca să le schimbi."

(Fluierul)