Istraživači sa UC Merced su koristili voćne mušice da otkriju ćelijski proces zajednički za mnoge organizme koji bi mogao dramatično uticati na razumevanje raka i starenja.
Profesor na Odseku za molekularnu i ćelijsku biologiju Fred Volf, tadašnji diplomirani student Semi Vila i potpredsednik Genentech-a i viši saradnik za fiziološku hemiju i istraživačku biologiju Vishva Dikit, otkrili su mehanizam koji ćelije koriste da podese koliko proteina proizvode tokom procesa prevođenja. RNK u protein.
„Ovaj mehanizam može biti odgovoran za promene u translaciji proteina kod stresa, raka i starenja“, rekao je Volf.
Njihov rad je detaljno opisan u časopisu Nature Communications.
Volf i Diksit imaju radni odnos koji datira još od vremena kada je Volf bio student i tehničar u Diksitovoj istraživačkoj laboratoriji na Univerzitetu u Mičigenu. Ostali su u kontaktu nakon što je Volf otišao na postdiplomske studije na Berkliju, a Dikit otišao u Genentech, član Roche grupe i pionir u biotehnološkoj industriji.
„Višva je znao da sam stručnjak za genetiku drozofile (voćne mušice), resurs koji nije bio dostupan u Genentechu“, rekao je Volf. Obično se Volfova laboratorija fokusira na razumevanje moždanih kola i gena koji kontrolišu ponašanje životinja, posebno kako alkohol utiče na mozak i kako je motivacija predstavljena u njemu.
On i njegovi istraživači koriste Drosophila, popularan izbor među istraživačima jer su jeftine za rad, razmnožavaju se brzo i obilno i lako je promeniti njihovu genetiku da bi se testirale ideje. Istraživanje usredsređeno na voćnu mušicu dovelo je do mnogih sofisticiranih alata, rekao je Volf.
Ali Diksit je želeo da razume funkciju proteina OTUD6.
„Zamolio nas je da iskoristimo nevjerovatnu snagu modela muve da otkrijemo njegovu funkciju, a mi smo prihvatili izazov“, rekao je Volf. „Projekat je zaista krenuo kada se prvi autor lista, Semi Vila, pridružio mojoj laboratoriji 2018. Semi je preuzeo projekat i njegove veštine u molekularnoj biologiji i biohemiji bile su ključne za uspeh projekta.“
U početku, istraživači nisu imali pojma šta traže. Kada su prvi put napravili mušice koje su bile mutantne za OTUD6, očekivali su da vide nešto očigledno kao što je oblik ili broj krila ili reproduktivne abnormalnosti. Umesto toga, muve su izgledale normalno.
„Podsticali smo muve na onoliko načina koliko smo mogli da zamislimo i otkrili da su podložne hemijskom stresu, na primer, oksidativnom stresu“, rekao je Volf. „Ovo nam je omogućilo da tražimo kako je OTUD6 doprineo otpornosti na stres.“
Istraživači su tražili sve proteine koji su u interakciji sa OTUD6 kako bi otkrili šta on radi i otkrili su da smanjuje proizvodnju proteina ribozoma za polovinu. Modifikacija omogućava ćelijama da proizvode više proteina.
„Bili smo prilično iznenađeni ogromnim uticajem koji je OTUD6 imao na količinu proteina u ćelijama: stvaranje muva za OTUD6 smanjilo je proizvodnju proteina na pola. To je velika razlika“, rekao je Volf. „Poznato je da količina proteina proizvedenog u ćelijama utiče na to koliko dugo životinje žive, pri čemu se manje proteina stvara u korelaciji sa dužim životnim vekom. Naši mutanti OTUD6 živeli su dvostruko duže. Mislimo da je to zato što se proizvodi manje proteina.“
Količina proizvedenog proteina takođe može imati ogroman uticaj na neke vrste raka.
Neki tipovi OTUD6 kod ljudi se nalaze u povećanim nivoima kod mnogih karcinoma, a mnogi kanceri imaju povećanu proizvodnju proteina. Istraživači su naglasili da nemaju direktnih dokaza za vezu, ali povećani OTUD6 može doprineti rastu i proliferaciji ćelija raka.
Ćelije mogu da promene svoju količinu OTUD6 da bi promenile količinu proteina.
„Godinama je poznato da postoje još dva načina da ćelije aktivno podese količinu proteina, a mi mislimo da smo otkrili treći način“, rekao je Volf.
Tim je zainteresovan da otkrije kako ćelija menja količinu OTUD6 prisutnog u ćelijama, što bi moglo pomoći da se razume kako je ovaj novi put pokrenut i mogao bi dovesti do novih načina manipulisanja proizvodnjom proteina kako bi pozitivno uticali na životni vek, a možda čak i na ishode raka.
