Ученые выяснили, как клетки защищаются во время стрессовых ситуаций

Недавнее исследование международной исследовательской группы открыло захватывающее открытие о том, как наши клетки защищаются во время стрессовых ситуаций. Исследование, опубликованное в журнале EMBO Reports, показывает, что крошечная модификация генетического материала, называемая ac4C, действует как важнейший защитник, помогая клеткам создавать защитные единицы хранения, известные как гранулы стресса. 

Эти стрессовые гранулы защищают важные генетические инструкции, когда клетка сталкивается с проблемами. Новые результаты могут помочь пролить свет на соответствующие молекулярные пути, на которые можно воздействовать при заболеваниях.

Стрессовые гранулы являются неотъемлемой частью стрессовой реакции, которая формируется из нетранслирующих мРНК, агрегированных с белками. Хотя о стрессовых гранулах известно многое, факторы, которые определяют локализацию их мРНК, описаны не полностью. Модификация мРНК может изменить свойства азотистых оснований и повлиять на такие процессы, как трансляция, сплайсинг и локализация отдельных транскриптов.

Исследователи показывают, что модификация РНК N4-ацетилцитидин (ac4C) на мРНК ассоциируется с транскриптами, обогащенными стрессовыми гранулами, и что локализованные в стрессовых гранулах транскрипты с ac4C специфически регулируются трансляцией. Они также показывают, что ac4C на мРНК может опосредовать локализацию белков в стрессовых гранулах.

Их результаты показывают, что ацетилирование мРНК регулирует локализацию как стресс-чувствительных транскриптов, так и РНК-связывающих белков в стрессовых гранулах и дополняет наше понимание молекулярных механизмов, ответственных за образование стрессовых гранул.

Стрессовые гранулы представляют собой безмембранные сборки комплексов мРНК-белок, возникающие из мРНК, застрявших в процессе инициации трансляции. Комплексы РНК-белок важны для их формирования, а механизмы, способствующие образованию стрессовых гранул, включают как обычные взаимодействия РНК-белок, так и взаимодействия, которые охватывают внутренне неупорядоченные области белков.

Стрессовые гранулы были широко изучены, и точно установлено, что они образуются, когда инициация трансляции ограничена, и были предложены разнообразные роли стрессовых гранул внутри клетки. Хотя сборка и разборка стрессовых гранул может регулироваться различными посттрансляционными модификациями, влияние модификаций РНК на их образование, распространение и функцию остается в значительной степени неясным.

Недавно было показано, что модификация РНК N4-ацетилцитидин (ac4C) откладывается на мРНК и регулирует эффективность трансляции. ac4C сохраняется во всех сферах жизни и вызывается несколькими различными стрессами. ac4C менее распространен, чем другие модификации РНК на мРНК, и из-за трудностей с точным и количественным картированием его функция и появление на мРНК остаются спорными.

В своей публикации исследователи показывают, что ac4C обогащен стрессовыми гранулами и что ацетилированные транскрипты преимущественно локализуются в стрессовых гранулах в ответ на окислительный стресс , предлагая модель, согласно которой ацетилирование РНК может влиять на локализацию мРНК в стрессовых гранулах, частично за счет воздействия на трансляционный процесс. высвобождение мРНК из рибосомы, что дает новое понимание как функции, так и последствий ацетилирования мРНК, а также механизма локализации РНК в стрессовых гранулах .

Полученные данные будут способствовать пониманию того, как клетки реагируют на стресс и какую роль в этом процессе играют модификации РНК. И стресс, и ацетилирование РНК имеют значение при заболевании, и их результаты могут помочь пролить свет на соответствующие молекулярные пути, на которые можно воздействовать при заболевании.