Nytt gjennombrudd: Hvordan filamentøse sopp hjelper med RNA-spalting!

Nytt gjennombrudd: Hvordan filamentøse sopp hjelper med RNA-spalting!

28. mars 2025 gjorde forskere ved Heidelberg University, sammen med internasjonale partnere, betydelige fremskritt i å forstå RNA-spleising. Disse prosessene er avgjørende for riktig proteinproduksjon og derfor for cellenes vitale funksjoner. Informasjonen som trengs for å lage proteiner er lagret i DNA og utledet via messenger RNA (mRNA). Under prosessering endres strukturen til pre-mRNA, som inneholder både kodende (eksoner) og ikke-kodende deler (introner). Universitetet i Heidelberg rapporterer, at denne prosessen – spleising – er avgjørende for produksjonen av funksjonelle proteiner.

Under skjøting må introner fjernes og eksoner settes sammen igjen. Et komplekst ensemble av molekyler kjent som spleisosomet er ansvarlig for denne prosessen. Den består av en kombinasjon av RNA- og proteinkomponenter, hvis nøyaktige arrangement og funksjon er av stor betydning for nøyaktigheten av skjøteprosessen. Et team av Heidelberg-biokjemikere og internasjonale strukturbiologer har nå oppdaget at spleiseosomet er i stand til å gjenkjenne ikke-autentiske spleisesteder.

Avgjørende funn om spleising av proteiner

I studien, som fokuserte på spleisosomene til den termofile filamentøse soppenChaetomium thermophilumfokusert, to proteiner, GPATCH1 og DHX35, ble identifisert som kritiske for troverdigheten til spleiseprosessen. Det viser forskningen, at GPATCH1 gjenkjenner defekt pre-mRNA og stopper spleisosomet, mens DHX35 fjerner upassende forløper-mRNA. Disse mekanismene forhindrer dannelsen av defekte proteiner som kan følge av feil skjøting.

Forskerne i Heidelberg, Shanghai og Göttingen analyserte også strukturen til spleisosomer i detalj ved hjelp av kryo-elektronmikroskopi (cryo-EM). ctILS-komplekset viser stor likhet med de tilsvarende strukturene iC. elegansog antyder at det grunnleggende ved skjøting er bevart på tvers av forskjellige organismer. Disse funnene utvider kunnskapen om de molekylære mekanismene ved skjøting og kan ha vidtrekkende implikasjoner for å forstå sykdommer.

Viktigheten av RNA-spleising

RNA-spleising er ikke bare en grunnleggende biologisk prosess, men spiller også en sentral rolle i medisinen. Hvordan Microbe Notes forklarer, kan feil i skjøting føre til en rekke sykdommer, inkludert kreft og nevrodegenerative sykdommer. Disse prosedyrene er spesielt nødvendige i eukaryote celler, mens de ikke forekommer i prokaryote celler. Introner må fjernes fra pre-mRNA for å bli med i eksonene, som er kodende seksjoner og muliggjør proteinsyntese.

Alternativ spleising tillater også produksjon av forskjellige proteinvarianter fra et enkelt mRNA, som ikke bare øker mangfoldet av proteiner, men også støtter cellulær differensiering. Disse mekanismene er ikke bare biologisk viktige, men også terapeutisk relevante, da de kan representere målstrukturer for utvikling av nye legemidler.

Denne forskningen ble støttet av professor Hurts ERC Advanced Grant, med tilleggsmidler fra Folkerepublikken Kinas nasjonale nøkkel-FoU-program og andre institusjoner. Resultatene av dette omfattende samarbeidet ble publisert i tidsskriftet "Cell Research", som fremhever relevansen av funnene i det vitenskapelige miljøet.