Ricerca

Come la cellula si protegge

Rilevazione di snRNA citoplasmatico in cellule normali (tipo “Wild type”) nel citoplasma e “captazione” di questi snRNA in cellule geneticamente modificate.

I ricercatori di Göttingen scoprono il meccanismo che previene i danni causati dalle proteine ??corte.

La cellula contiene le trascrizioni del materiale genetico, che migrano dal nucleo cellulare a un’altra parte della cellula. Questo movimento protegge le trascrizioni genetiche dal reclutamento di “spliceosomi”. Se questa protezione non avviene, l’intera cellula è in pericolo: il che significa che il cancro e le malattie neurodegenerative possono svilupparsi. I ricercatori dell’Università di Göttingen e il Centro di Medicina dell’Università di Göttingen hanno dimostrato il meccanismo sottostante nella cellula. I risultati sono stati pubblicati sulla rivista Cell Reports.

Le cellule umane sono costituite da quanto segue: un nucleo cellulare, che contiene il materiale genetico sotto forma di DNA; e il citoplasma, dove vengono costruite le proteine. Nel nucleo della cellula, il DNA che contiene il progetto dell’organismo viene riscritto in un’altra forma, l’RNA messaggero, per trasportare le informazioni in modo che queste istruzioni possano essere utilizzate per la produzione di proteine. Separate dalla trascrizione originale, le proteine ??possono quindi essere prodotte nel citoplasma. La separazione è importante perché l’RNA messaggero non è immediatamente utilizzabile; piuttosto, deve essere prodotto un precursore (RNA pre-messenger) che contenga ancora aree che devono essere rimosse prima che l’RNA messaggero raggiunga il citoplasma. Se queste aree non vengono rimosse in anticipo, vengono prodotte proteine ??corte o disfunzionali, il che è pericoloso per la cellula.

Questa foto mostra i ricercatori: Daniel Becker, il professor Heike Krebber e Anna Greta Hirsch.

I meccanismi molecolari che tagliano queste aree dall’RNA messaggero sono gli spliceosomi. Contengono proteine ??e un altro tipo di trascrizioni del DNA, lo snRNA. Lo snRNA non è tradotto in proteine ??come l’RNA messaggero, ma insieme alle proteine ??forma il meccanismo molecolare: lo spliceosoma. Nelle cellule umane, lo snRNA degli spliceosomi si sposta anche nel citoplasma. In altri organismi, come il lievito di birra, che è spesso usato come organismo modello nella ricerca, gli scienziati avevano pensato che l’snRNA degli spliceosomi non lasciasse mai il nucleo della cellula. Il motivo dello sviluppo evolutivo per esportare snRNA prima dell’incorporazione negli spliceosomi delle cellule umane era anche un mistero.

“I nostri esperimenti dimostrano che in effetti l’snRNA degli spliceosomi migra anche nel citoplasma nel lievito”, ha affermato la professoressa Heike Krebber, capo del dipartimento di genetica molecolare presso l’Istituto di microbiologia e genetica dell’Università di Göttingen. In una seconda fase, i ricercatori hanno risposto alla domanda sul motivo per cui l’RNA messaggero degli spliceosomi si sposta effettivamente nel citoplasma. Non è chiaro perché il compito degli spliceosomi sia quello di tagliare le singole regioni di RNA e ciò avviene nel nucleo della cellula. Il team di ricercatori ha manipolato il lievito con esperimenti genetici in modo che i precursori dello snRNA non cambino più nel citoplasma. L’osservazione: “Gli spliceosomi tentano di lavorare con i precursori, lo snRNA non finito, e questo non funziona come dovrebbe”, ha detto Krebber. ” Questo è il motivo per cui le cellule sane devono prima inviare i precursori dell’RNA messaggero fuori dal nucleo della cellula immediatamente dopo la loro produzione: è per impedire che vengano utilizzate dagli spliceosomi in via di sviluppo. Questa comprensione di base è importante per identificare la causa alla base dello sviluppo di malattie.

Professoressa Heike Krebber.

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