Исследование описывает, как определенные гранулы РНК изменяются в зависимости от нейронной активности

Прочитано: 88 раз(а)
1 Звезда2 Звезды3 Звезды4 Звезды5 Звезд (1 голосов, среднее: 5,00 из 5)
Loading ... Loading ...


Клеткам постоянно приходится приспосабливать уровень активности тех или иных генов к конкретным требованиям. Это особенно относится к нейронам, где синапсы должны многократно переформировываться, перестраиваться и реструктурироваться. Для этих процессов — без которых, например, обучение и запоминание были бы невозможны — молекулы-посредники (мРНК) доставляют белковые чертежи в нужное место в нужное время.

В регуляции этих сложных процессов важную роль играют так называемые РНК-гранулы — небольшие агрегаты различных РНК-связывающих белков и мРНК. В статье, только что опубликованной в журнале Nature Communications, группа ученых под руководством клеточного биолога из Лондонского университета профессора Майкла Киблера подробно описывает, как определенные гранулы РНК изменяются в зависимости от нейронной активности.

Исследователи исследовали гранулы, содержащие РНК-связывающий белок DDX6. Уже было известно, что этот белок является важным компонентом гранул и что он может регулировать трансляцию, то есть преобразование генетической информации в белки. «Мы использовали DDX в качестве маркера для исследования регуляции этих гранул в физиологических условиях в нейронах», — говорит Карл Бауэр, ведущий автор исследования.

Исследователи смогли продемонстрировать как в клеточных культурах , так и в животной модели , что размер этих гранул уменьшается по мере созревания нейрона, но их количество увеличивается. «Это говорит о том, что гранулы растворяются и их компоненты перераспределяются в клетке», — говорит Бауэр. «В ходе независимого исследования (одновременно в том же выпуске) нашему партнеру по сотрудничеству в Ницце под руководством профессора Флоренс Бесс удалось продемонстрировать, что эти гранулы РНК играют важную роль в дальнейшей жизни организма на всем его пути. вплоть до физиологического старения».

Гранулы DDX6-РНК функционируют как временные «хранилища РНК».

По мере созревания нейронов их синаптическая активность возрастает экспоненциально. При этом исследователи подозревали, что существует корреляция между нейронной активностью и размером гранул РНК. Дальнейшие эксперименты подтвердили эту гипотезу: при стимуляции клеток гранулы сжимались; и когда синаптическую активность сдерживали, они снова становились больше.

Кроме того, ученые обнаружили, что еще один РНК-связывающий белок — Staufen2 — также играет роль в формировании гранул: без Staufen2, который помимо других функций участвует в транспорте мРНК в клетке, гранулы не росли снова, даже когда синаптическая активность подавлена. Кроме того, поставка РНК к гранулам также необходима для роста, даже когда активность сдерживается.

Собрав все эти данные воедино, ученые пришли к выводу, что гранулы DDX6-РНК функционируют как временные хранилища РНК и участвуют в регуляции нейронной активности: специфические мРНК могут быть доставлены в гранулы Staufen2 и храниться там в неактивном состоянии до тех пор, пока они высвобождаются по мере необходимости.

Авторы ожидают, что мРНК также регулируются в др . типах клеток путем образования гранул . Таким образом, полученные здесь результаты внесут долгосрочный вклад в первое механистическое понимание того, как клетки реагируют на внешние и внутренние воздействия, временно и пространственно регулируя мРНК и их трансляции.

Исследование описывает, как определенные гранулы РНК изменяются в зависимости от нейронной активности



Новости партнеров