Aktualności
Badania
21 Sierpnia
Autorka grafiki: Dominika Dobosz
Opublikowano: 2023-08-21

Naukowcy z UJ wiedzą, jak stworzyć białko z metylowanego mRNA

Najnowsze prace naukowców z Małopolskiego Centrum Biotechnologii Uniwersytetu Jagiellońskiego ujawniają wpływ specyficznej modyfikacji mRNA – metylacji N6 adeniny – na proces translacji. Wyniki badań, uzyskane we współpracy z grupą z Instytutu Maxa Plancka w Getyndze, opublikowało czasopismo „Nature Communications”.

„Transkrypcja” to proces komórkowy, który umożliwia przepływ informacji genetycznej z DNA do mRNA. Podczas kolejnego etapu, zwanego „translacją”, powstałe cząsteczki mRNA są tłumaczone na łańcuchy aminokwasów, które budują białka komórkowe pełniące prawie wszystkie funkcje w naszych ciałach. Ta podstawowa zasada jest jeszcze bardziej skomplikowana dzięki istnieniu naturalnie występujących modyfikacji cząsteczek RNA, których rola jest przedmiotem szeroko zakrojonych prac naukowych prowadzonych na całym świecie.

Biolodzy strukturalni z Grupy Badawczej Maxa Plancka w Małopolskim Centrum Biotechnologii Uniwersytetu Jagiellońskiego,  we współpracy z biofizykami z Instytutu Maxa Plancka w Getyndze, zbadali rolę specyficznej modyfikacji mRNA – metylacji adeniny mRNA (m6A). Podczas procesu rybosomalnego dekodowania sekwencja mRNA musi zostać rozpoznana przez odpowiednie transferowe RNA (tRNA). Cząsteczki tRNA dostarczają aminokwasy do rosnącego łańcucha polipeptydowego, który ostatecznie staje się funkcjonalnym białkiem. Wyniki badań pokazały, że odpowiednia modyfikacja mRNA zwiększa szybkość odłączania się cząsteczek tRNA od rybosomu, dzięki czemu komórki mogą spowolnić produkcję określonych białek. Opublikowane wyniki badań dotyczą fundamentalnego procesu biologicznego, ponieważ m6A jest najczęściej występującą w przyrodzie modyfikacją mRNA. Dodanie grupy metylowej jest procesem podlegającym ścisłej regulacji i zostało powiązane z wieloma ważnymi procesami fizjologicznymi, a także stanami patologicznymi, w tym z nowotworami.

Obserwacja zmian strukturalnych niewielkiej cząsteczki molekularnej, takiej jak pojedyncza grupa metylowa składająca się tylko z jednego atomu węgla i trzech atomów wodoru, jest trudnym zadaniem. Dzięki pracowni MCB Structural Biology Core Facility oraz krio-mikroskopowi elektronowemu TitanKrios G3i znajdującemu się w Narodowym Centrum Promieniowania Synchrotronowego SOLARIS Uniwersytetu Jagiellońskiego, krakowscy naukowcy rozwiązali struktury atomowe rybosomów, co pozwoliło im monitorować wpływ modyfikacji m6A podczas procesu translacji.

Podczas, gdy rybosom stanowi jedną z najszerzej zbadanych i opisanych maszyn makromolekularnych, odkrywanie nowych aspektów wewnętrznego działania tej złożonej maszynerii biologicznej jest zaskakujące i ekscytujące – przekonuje dr Łukasz Koziej, jeden z pierwszych autorów badania, którego wyniki opublikowało właśnie czasopismo Nature Communications.

Z kolei dr hab. Sebastian Glatt, jeden z dwóch autorów korespondencyjnych, dodaje, że ujawnienie tak drobnych modyfikacji w trakcie pracy jest szczególnie satysfakcjonujące.

Połączenie biologii strukturalnej i biofizyki znacznie przybliża nas do zrozumienia roli innych złożonych modyfikacji RNA – nie ma wątpliwości szef niezależnej Grupy Badawczej Maxa Plancka w MCB w Krakowie.

Badania były wspierane przez granty Europejskiej Rady ds. Badań Naukowych i Fundacji na rzecz Nauki Polskiej.

(m)

Dyskusja (0 komentarzy)