Geny muszą być najpierw transkrybowane do mRNA. W procesie translacji na bazie mRNA powstaje polipeptyd. Naukowcy dowiedzieli się więcej o kompleksie rybosomowym, który przeszukuje cząsteczkę mRNA w celu znalezienia miejsca inicjacji tranlacji. Odkrycia zostały opublikowane w Science.
Większość komórek zawiera taką samą kopię genomu, a białka transkrybowane przez każdą komórkę dają początek ich tożsamości i funkcji podczas różnicowania. Ekspresja genów kodujących białka musi być starannie zaaranżowana i kontrolowana przez wiele różnych czynników. Jednym z nich jest regulacja inicjacji translacji, w której maszyna komórkowa zwana rybosomem łączy się z cząsteczką mRNA. Dogłębne zrozumienie tego procesu było utrudnione, ponieważ struktury tych kompleksów nie są dobrze poznane. Poważne dysfunkcje, w tym rak, mogą pojawić się, gdy coś pójdzie nie tak.
W ramach tej pracy naukowcy z UC Davis współpracowali z naukowcami z Laboratorium Biologii Molekularnej MRC w Cambridge w Wielkiej Brytanii, aby zwizualizować strukturę kompleksu. Połączyli mRNA, któremu brakowało sekwencji sygnałowej odpowiedzialnej za inicjację translacji, czyli sekwencję, która mówi rybosomowi, gdzie rozpocząć produkcję białka. Mimo to kompleks odpowiedzialny za inicjację translacji kontynuował skanowanie cząsteczki mRNA w poszukiwaniu kodonu start.
Wykorzystano mikroskopię krioelektronową do wygenerowania trójwymiarowej struktury kompleksu z przyłączonym mRNA na poziomie atomowym. Te kompleksy są tak małe, że potrzeba około 3000 z nich, aby osiągnąć szerokość ludzkiego włosa!
Taka kombinacja umożliwiła naukowcom zaproponowanie modelu mRNA umieszczonego w kanale podjednostki rybosomalnej, a także opisanie mechanizmu, w jaki sposób mRNA porusza się przez rybosom podczas skanowania w poszukiwaniu miejsca startu.
Wyniki badań wykazały, że w przypadku większości mRNA kodon start musi znajdować się wystarczająco daleko od końca cząsteczki mRNA, aby mógł zostać zeskanowany. Naukowcy potwierdzili to odkrycie za pomocą technik biochemicznych i spektrometrii masowej.
Źródła: AAAS/Eurekalert! Via University of California Davis , Science
przyroda
@biologia_niedarwinowskie_mechanizmy_adaptacyjne 