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/