Nedavno istraživanje međunarodnog istraživačkog tima otkrilo je uzbudljivo otkriće o tome kako se naše ćelije brane tokom stresnih situacija. Istraživanje, objavljeno u EMBO Reports, pokazuje da mala modifikacija u genetskom materijalu, nazvana ac4C, deluje kao ključni zaštitnik, pomažući ćelijama da stvore zaštitne jedinice za skladištenje poznate kao granule stresa. Ove granule stresa čuvaju važne genetske instrukcije kada se ćelija suočava sa izazovima. Nova otkrića mogu pomoći da se rasvetle relevantni molekularni putevi koji bi mogli biti ciljani kod bolesti.
Stresne granule su sastavni deo odgovora na stres koji se formira od netranslacionih mRNK agregiranih sa proteinima. Iako se mnogo zna o granulama stresa, faktori koji pokreću njihovu lokalizaciju iRNK su nepotpuno opisani. Modifikacija mRNK može da promeni svojstva nukleobaza i utiče na procese kao što su translacija, spajanje i lokalizacija pojedinačnih transkripata.
Istraživači pokazuju da se RNK modifikacija N4-acetilcitidina (ac4C) na mRNK povezuje sa transkriptima obogaćenim granulama stresa i da su transkripti lokalizovani u granulama stresa sa ac4C specifično translatorno regulisani. Oni takođe pokazuju da ac4C na mRNA može posredovati u lokalizaciji proteina do granula stresa.
Njihovi rezultati sugerišu da acetilacija mRNK reguliše lokalizaciju i transkripta osetljivih na stres i proteina koji se vezuju za RNK u granule stresa i doprinosi našem razumevanju molekularnih mehanizama odgovornih za formiranje granula stresa.
Stresne granule su sklopovi mRNA-protein kompleksa bez membrane koji nastaju iz mRNK zaglavljenih u inicijaciji translacije. RNK-proteinski kompleksi su važni za njihovo formiranje, a mehanizmi koji promovišu formiranje granula stresa uključuju i konvencionalne interakcije RNK-proteina i interakcije koje obuhvataju intrinzično poremećene regione proteina.
Stresne granule su opširno proučavane i dobro je utvrđeno da se formiraju kada je inicijacija translacije ograničena i predložene su različite uloge za granule stresa unutar ćelije. Dok se sastavljanje i demontaža granula stresa može regulisati različitim post-translacionim modifikacijama, uticaj modifikacija RNK na njihovo formiranje, disperziju i funkciju ostaje uglavnom nejasan.
Nedavno se pokazalo da se modifikacija RNK N4-acetilcitidin (ac4C) deponuje na mRNK i reguliše efikasnost translacije. ac4C se čuva kroz sva carstva života i indukuje se od nekoliko različitih napona. ac4C je manje zastupljen od drugih modifikacija RNK na mRNK, a zbog poteškoća u preciznom i kvantitativnom mapiranju, njegova funkcija i pojava na mRNK ostali su kontroverzni.
Istraživači su u svojoj publikaciji pokazali da je ac4C obogaćen granulama stresa i da su acetilovani transkripti pretežno lokalizovani u granulama stresa kao odgovor na oksidativni stres, predlažući model gde acetilacija RNK može uticati na lokalizaciju mRNK u granulama stresa, delimično utičući na translacionu oslobađanje iRNK iz ribozoma, pružajući novi uvid u funkciju i posledice acetilacije mRNK i mehanizam lokalizacije RNK na granule stresa.
Nalazi će promovisati razumevanje kako ćelije reaguju na stres i koju ulogu u tom procesu imaju modifikacije RNK. I stres i acetilacija RNK imaju implikacije na bolesti, a njihovi nalazi bi mogli pomoći u rasvetljavanju relevantnih molekularnih puteva koji bi mogli biti ciljani u bolesti.
Projekat je vodio Ulf A.V. Øromova laboratorija na Univerzitetu Arhus u Danskoj, a studija je uključivala saradnju sa istraživačima sa Univerziteta u Tartuu, Norveškog tehničkog univerziteta i Instituta Maks Plank za molekularnu genetiku u Berlinu.
