Tocator de documente pentru ARN - MedMix
Similar cu o tocătoare de documente pentru mărunțirea documentelor care nu mai sunt necesare sau potențial periculoase, celulele folosesc mașini moleculare pentru a descompune macromoleculele inutile sau defecte. Cercetătorii de la Institutul Max Planck pentru Biochimie din Martinsried au reușit acum să arate cum nucleul celular folosește o versiune specifică a exozomului ARN. Exozomul este responsabil pentru descompunerea și maturizarea acizilor ribonucleici (ARN). Moleculele de ARN sunt prezente în cantități mari în toate celulele și își asumă o varietate de sarcini acolo. De exemplu, ele fac posibilă traducerea informațiilor stocate în gene în proteine.
Dacă apar erori la producerea moleculelor de ARN sau dacă ARN-ul se acumulează într-un mod necontrolat, acest lucru poate deteriora celula. De aceea, îndepărtarea ARN-ului defect sau care nu mai este necesar este un pas important pentru metabolismul unei celule. Ca complex multi-proteic, exosomul taie ARN-ul în bucăți mici și joacă astfel un rol cheie în procesul de descompunere. În plus, transformă anumite molecule de ARN în forma lor matură. În urmă cu doi ani, oamenii de știință din departamentul „Biologie structurală celulară” condus de Elena Conti au reușit să rezolve structura cu raze X a complexului nucleului exosom: Complexul multiproteic este format din nouă proteine care, atunci când sunt aranjate, formează un tunel central care leagă substratul de centrul activ al complexului (proteină Rrp44) conduce. Acolo molecula de ARN este treptat zdrobită.
Distrugătoare de documente moleculare specifice în diferite compartimente celulare
Diferite compartimente celulare, cum ar fi nucleul celular sau plasma celulară, utilizează propriile lor versiuni specifice ale complexului exozomic - îmbunătățit cu proteine ajutătoare suplimentare. În studiul actual, cercetătorii Max Planck au reușit să arate cum funcționează complexul nucleului exosom din nucleul celular împreună cu subunitățile proteice Rrp6 și Rrp47. Aceste proteine auxiliare sunt caracteristice procesării și degradării moleculelor de ARN din nucleul celulei și le conduc către mecanismul de degradare a ARN-ului. Am fost, de asemenea, în măsură să arate că celula folosește moduri diferite de a descompune nucleul celular ARN, explică Debora Makino, unul dintre autori. Într-o cale, substratul ARN este degradat direct de Rrp6; în a doua cale este direcționată prin canalul exosomului pentru degradarea treptată de către Rrp44. „În acest fel, celula poate fie să degradeze complet, fie să taie substraturi de ARN”, spune Benjamin Schuch, un alt autor al studiului.
În viitor, cercetătorii Max Planck ar dori să continue să se ocupe de mecanismele de degradare a ARN - cu complexul nucleului exosomului, numeroasele sale proteine ajutătoare și substraturile sale de ARN din diferitele compartimente celulare.