Naukowcy odkrywają nowy mechanistyczny obraz biogenezy i eksportu mRNA
Finansowany ze środków unijnych zespół naukowców z Hiszpanii i Polski odkrył strukturę kompleksu białkowego, który ma zasadnicze znaczenie dla biogenezy i eksportu matrycowego RNA (mRNA). W artykule opublikowanym w European Molecular Biology Organization (EMBO) Journal zespół opisuje, jak dane o jego architekturze pomogły w identyfikacji mechanizmu wykorzystywanego przez ten kompleks do rozpoznawania i wiązania kwasów nukleinowych. Kompleks białkowy, nazywany "kompleksem THO", jest bezpośrednio powiązany z transkrypcją, biogenezą i eksportem mRNA. Mimo iż transkrypcja DNA zachodzi w jądrach komórkowych, rybosomy przeprowadzające translację RNA na białka znajdują się w cytoplazmie. Z tego względu eksport mRNA - proces który nie został jeszcze w pełni poznany przez naukowców - jest niezbędny do ekspresji genów. Jednym z powodów, dla których naukowcy nadal borykają się z niedostatkiem wiedzy o tym procesie jest bardzo ograniczona rozpuszczalność kompleksu THO, co uniemożliwia oczyszczenie na potrzeby krystalografii rentgenowskiej. Badania zostały dofinansowane z projektu 3D-REPRETOIRE (Interdyscyplinarne podejście do określania budowy kompleksów białkowych w organizmie modelowym), który otrzymał ponad 13 mln EUR z tematu "Nauki przyrodnicze, genomika i biotechnologia na rzecz zdrowia" Szóstego Programu Ramowego (6PR) UE. Naukowcy posłużyli się mikroskopią elektroniczną i rozmaitymi technikami znakowania komórek w celu opracowania modelu atomowego. Dzięki trójwymiarowej rekonstrukcji odkryli, że kompleks nie ma czterech różnych białek, jak dotychczas sądzono, tylko pięć. Nowo odkryte białko jest odpowiedzialne za wiązanie się z innymi białkami, które mogą również regulować przetwarzanie, pakowanie i eksportowanie mRNA. Zespół zlokalizował również fragment kompleksu, który wiąże się bezpośrednio z kwasami nukleinowymi - rozwinięty region znajdujący się na jednym z białek kompleksu. Odkrycia pokazują, że ekspresję genów wyznacza fakt, że jej zmiana, w zależności od docelowego genu, wywołuje niestabilność genomiczną. Celem projektu 3D-REPERTOIRE było pogłębienie naszej wiedzy o sieci interakcji między genami, białkami i tworzonymi przez nie układami funkcjonalnymi. Zważywszy na fakt, że nawet najprymitywniejszy organizm jest niezwykle złożony i nauka ma jeszcze wiele do odkrycia o jego licznych zawiłościach, mało prawdopodobne jest, by w najbliższej przyszłości naukowcy byli w stanie poznać całą komórkę. Aby osiągnąć ten cel, naukowcy będą musieli poznać funkcję biologiczną wszystkich genów i białek w genomach. Białka rzadko działają samodzielnie, gdyż zazwyczaj wchodzą w interakcję z innymi makromolekułami, aby wykonać konkretne zadania komórkowe. Powstające w ten sposób zbiory są czymś więcej, aniżeli tylko sumą swoich części, a ich funkcji nie udaje się łatwo poznać nawet za pomocą najbardziej systematycznych analiz pojedynczych białek.Więcej informacji: Centro Nacional de Biotecnología (CNB-CSIC): http://www.cnb.csic.es(odnośnik otworzy się w nowym oknie)
Kraje
Hiszpania, Polska