Dotazy a odpovědi

Existuje hypotéza o interakci ribozomů se signálními drahami?

Datum odpovědi: 14. 3. 2023

594

Dotaz:

Když jsem si hrál s ChatGPT získal jsem informaci, že v počátcích výzkumu ribozomů existovala teorie, že ribozomi interagují s nitrobuněčnými signálními drahami, nebo že sami fungují jako signální „částice“. Pro toto tvrzení jsem ale na Jestoru a web of science nenašel žádné podklady. Tak by mě zajímalo jestli jsem jen hledal špatně nebo jestli se taková teorie v digitalizované indexované odborné literatuře nikdy nevyskytla. Případně jestli byste mi doporučili nějaký dobrý zdroj pro mojí soukromou rešerši na téma opuštěné a falsifikované teorie ve výzkumu buněčných organel.
Zdroj obrázku: Canva

Minutová odpověď:

1)

Ribozómy sú veľké bunkové mašinérie, ktoré vyrábajú proteíny.

2)

Signálne dráhy často ovplyvňujú práve výrobu proteínov – čas výroby a ich množstvo.

3)

Samotné ribozómy nie sú súčasťou signálnych dráh, aj keď niekoľko vedeckých prác ukazuje, že môžu byť na konci týchto signálnych dráh.

4)

Na druhej strane, samostatné ribozomálne proteíny môžu samostatne fungovať ako súčasť niektorých signálnych dráh.
Zdroj obrázku: Canva

Celá odpověď:

Vo všetkých živých bunkách sa jednotlivé gény, zapísané v molekule DNA, prepisujú na molekuly mRNA a molekuly mRNA následne slúžia ako návody na výrobu proteínov. Ribozómy sú veľké komplexy zložené z niekoľkých desiatok proteínov a pár molekúl ribozomálnej RNA (rRNA) a pri tomto základnom procese zohrávajú absolútne kľúčovú úlohu: čítajú molekuly mRNA a podľa nich stavajú proteíny z jednotlivých stavebných blokov (aminokyselín) [1].

Ako sa však bunky rozhodujú, kedy a koľko ktorého proteínu majú vyrobiť? Tieto rozhodnutia sú typicky výsledkom signálnych dráh, čiže biochemických reakcií, ktoré po sebe nasledujú v jednom reťazci. Signálne dráhy často ovplyvňujú či už prepis DNA na mRNA, preklad mRNA na proteíny alebo niektorý z ďalších medzikrokov v tomto procese [1]. Môžu teda signálne dráhy ovplyvňovať priamo ribozómy?

Možno áno [2]. Vedci napríklad ukázali, že biochemická modifikácia molekúl rRNA (ktoré sú súčasťou ribozómov) ovplyvňuje, ktoré mRNA ribozómy prekladajú do proteínov [3]. Iná práca zase ukazuje priamu väzbu mRNA na niektoré z ribozomálnych proteínov [4]. Biochemické modifikácie alebo prítomnosť týchto konkrétnych ribozomálnych proteínov by logicky boli výsledkom signálnych dráh. Jednotlivé vedecké práce teda ukazujú, že ribozómy môžu byť na konci reťazca signálnych dráh, ale na vedecký konsenzus si budeme musieť počkať [2]. Môžu však byť ribozómy priamo súčasťou signálnych dráh?

Skôr nie – ribozómy sú vyslovene špecializované na čítanie mRNA a výrobu proteínov a o ich funkcii v rámci signálnych dráh som v dostupnej literatúre nič nenašiel. Avšak súčasťou signálnych dráh môžu byť jednotlivé ribozomálne proteíny, ktoré tak majú okrem stavby ribozómov dodatočnú funkciu. Napríklad ribozomálny proteín L26 sa viaže na mRNA, ktoré kóduje proteín p53 a sprostredkuje tak zvýšenie jeho produkcie [5]. Iné ribozomálne proteíny sa viažu na proteín MCM2, a narušujú tak jeho väzbu na proteín p53 [6]. V oboch prípadoch potom voľný proteín p53 ovplyvňuje prepis DNA génov, ktoré potom zabraňujú bunkovému rastu a spúšťajú programovanú bunkovú smrť – apoptózu [5, 6]. Tieto procesy však neprebiehajú v zdravých bunkách ale v bunkách nefunkčných, a chránia tak organizmus pred potenciálnym nádorovým bujnením.

Pro Zeptej se vědce odpovídal Samuel

Zdroje:

[1] Bruce Alberts: Základy buněčné biologie

[2] https://www.ncbi.nlm.nih.gov/pmc/articles/PMC7435893/

[3] https://www.ncbi.nlm.nih.gov/pmc/articles/PMC4317494/

[4] https://www.ncbi.nlm.nih.gov/pmc/articles/PMC3538191/

[5] https://pubmed.ncbi.nlm.nih.gov/16213212/

[6] https://www.ncbi.nlm.nih.gov/pmc/articles/PMC506971/

Odpovídal

School of Biological Sciences, Nanyang Technological University

Odborná recenze:

Ústav experimentální medicíny AV ČR

Editace textu:

Mohlo by se vám líbit: