Jauns sasniegums: kā pavedienveida sēnes palīdz RNS šķelšanai!

Jauns sasniegums: kā pavedienveida sēnes palīdz RNS šķelšanai!

2025. gada 28. martā Heidelbergas universitātes pētnieki kopā ar starptautiskajiem partneriem panāca ievērojamu progresu RNS splicēšanas izpratnē. Šie procesi ir ļoti svarīgi pareizai olbaltumvielu ražošanai un līdz ar to arī šūnu dzīvībai svarīgām funkcijām. Informācija, kas nepieciešama proteīnu ražošanai, tiek glabāta DNS un iegūta, izmantojot Messenger RNS (mRNS). Apstrādes laikā tiek mainīta pre-mRNS struktūra, kas satur gan kodējošās (eksonus), gan nekodējošās daļas (intronus). ziņo Heidelbergas Universitāte, ka šim procesam – splicēšanai – ir izšķiroša nozīme funkcionālo proteīnu ražošanā.

Savienošanas laikā introni ir jānoņem un eksoni atkal jāsavieno kopā. Par šo procesu ir atbildīgs komplekss molekulu kopums, kas pazīstams kā spliceosoma. Tas sastāv no RNS un olbaltumvielu komponentu kombinācijas, kuru precīzam izvietojumam un funkcijai ir liela nozīme savienošanas procesa precizitātē. Heidelbergas bioķīmiķu un starptautisko strukturālo biologu komanda tagad ir atklājusi, ka spliceosoma spēj atpazīt neautentiskas savienošanas vietas.

Būtiski atklājumi par proteīnu savienošanu

Pētījumā, kurā galvenā uzmanība tika pievērsta termofīlās pavedienveida sēnītes spliceosomāmChaetomium thermophilumfokusēti, divi proteīni, GPATCH1 un DHX35, tika identificēti kā kritiski splicēšanas procesa precizitātei. Pētījums liecina, ka GPATCH1 atpazīst bojātu pre-mRNS un aptur spliceosomu, savukārt DHX35 noņem nepiemērotu prekursoru mRNS. Šie mehānismi novērš bojātu proteīnu veidošanos, kas varētu rasties nepareizas savienošanas rezultātā.

Pētnieki Heidelbergā, Šanhajā un Getingenā arī detalizēti analizēja spliceosomu struktūru, izmantojot krioelektronu mikroskopiju (krio-EM). ctILS kompleksam ir liela līdzība ar attiecīgajām struktūrāmC. elegansun liek domāt, ka savienošanas pamati tiek saglabāti dažādos organismos. Šie atklājumi paplašina zināšanas par splicēšanas molekulārajiem mehānismiem, un tiem var būt tālejoša ietekme uz slimību izpratni.

RNS splicēšanas nozīme

RNS splicēšana ir ne tikai fundamentāls bioloģisks process, bet arī spēlē centrālo lomu medicīnā. Kā Microbe Notes skaidro, savienojuma kļūdas var izraisīt dažādas slimības, tostarp vēzi un neirodeģeneratīvas slimības. Šīs procedūras ir īpaši nepieciešamas eikariotu šūnās, savukārt prokariotu šūnās tās nenotiek. Introni ir jānoņem no pre-mRNS, lai pievienotos eksoniem, kas ir kodēšanas sekcijas un nodrošina proteīnu sintēzi.

Alternatīva splicēšana arī ļauj ražot dažādus proteīna variantus no vienas mRNS, kas ne tikai palielina olbaltumvielu daudzveidību, bet arī atbalsta šūnu diferenciāciju. Šie mehānismi ir ne tikai bioloģiski svarīgi, bet arī terapeitiski svarīgi, jo tie var būt mērķa struktūras jaunu zāļu izstrādei.

Šo pētījumu atbalstīja profesora Hurta ERC Advanced Grant ar papildu finansējumu no Ķīnas Tautas Republikas Nacionālās galvenās pētniecības un attīstības programmas un citām iestādēm. Šīs plašās sadarbības rezultāti tika publicēti žurnālā “Cell Research”, kas uzsver atklājumu nozīmi zinātnieku aprindās.