מנגנון גילה שמגן על רקמות לאחר ביטוי גנים פגום

פרסומת
X-ray_Promo1


מחקר זיהה קומפלקס חלבון המופעל על ידי פגמים בספליזוזום, המספריים המולקולריים המעבדים מידע גנטי. מחקר עתידי עשוי להוביל לגישות טיפוליות חדשות לטיפול במחלות הנגרמות על ידי שחבור פגום.

פרסומת

החומר הגנטי, בצורת DNA, מכיל את המידע החיוני לתפקוד נכון של כל תא אנושי ובעלי חיים. ממאגר מידע זה נוצר RNA, תווך בין DNA לחלבון, היחידה התפקודית של התא. במהלך תהליך זה יש להתאים את המידע הגנטי לתפקודים ספציפיים של התא. מידע שאינו נחוץ (אינטרונים) נחתך מה-RNA והרכיבים החשובים לחלבונים (אקסונים) נשמרים. צוות חוקרים בראשות פרופסור ד"ר מירקה אולירובה מאשכול המצוינות במחקר הזדקנות CECAD של אוניברסיטת קלן גילה כעת שאם העיבוד של מידע זה אינו פועל עוד כראוי, קומפלקס חלבון (C/EBP heterodimer) מופעל ומכוון התא לקראת מצב רדום, המכונה הזדקנות תאית. התוצאות הופיעו תחת הכותרת 'Xrp1 שולט בתוכנית תגובת הלחץ לתפקוד לקוי של spliceosome' ב מחקר חומצות גרעין.

לכל האיקריוטים (כלומר אורגניזמים שבהם ה-DNA סגור בתוך גרעין התא) יש ספליזוזום. זוהי מכונה שמבצעת 'חבור', הסרת אינטרונים וקישור אקסונים ליצירת RNA שליח (mRNA). תקלות בספליזוזום מובילות למחלות הידועות כ-spliceosomopathies, אשר עשויות להשפיע על רקמות רבות ושונות, ולהתבטא כניוון רשתית או תסמונת מיאלודיספלסטית, קבוצה של מחלות מח עצם הפוגעות בדם.

במחקר, מעבדת Uhlirova השתמשה במודל האורגניזם Drosophila melanogaster, זבוב פירות, כדי לחקור כיצד תאים בתוך אורגניזם מתפתח מגיבים לתפקוד לקוי של spliceosome. המדענים השתמשו בשילוב של גנומיקה וגנטיקה תפקודית כדי לקבוע את תפקידם של גנים בודדים ואינטראקציות ביניהם. המחקר הראה שתאים הסובלים מ-Spliceosomal U5 snRNP פגום (U5 small nuclear ribonucleoprotein particle) מפעילים תגובת איתות מתח והתנהגויות תאיות האופייניות להזדקנות תאית. תוכנית ההזדקנות משנה תפקודים מכריעים של התאים. זה מונע מהתאים להתחלק תוך גירוי הפרשתם. הזדקנות מופעלת כדי לשמר תאים שניזוקו, שכן חיסולם המיידי יגרום ליותר נזק מתועלת. עם זאת, להצטברות תאים מזדקנים יכולה להיות השפעה שלילית על הרקמה כמו גם על האורגניזם כולו. לכן, תאים אלה מסולקים בסופו של דבר.

הצוות של Uhlirova זיהה את קומפלקס החלבון C/EBP-heterodimer, Xrp1/Irbp18, כמניע הקריטי של תוכנית התגובה ללחץ הנגרמת מחבור פגום. וויסות עלייה של Xrp1/Irbp18 בתאים פגומים הוביל לייצור חלבון מוגבר וגרם למצב דמוי הזדקנות. "הזדקנות היא חרב פיפיות," אמרה אולירובה. יתרון אחד של תאים מזדקנים הוא שלא כולם מסולקים על ידי מוות תאי בו זמנית, ובכך שומרים על שלמות הרקמה. אחרי הכל, רקמה שלמה חלקית עדיפה על אף אחת. עם זאת, תאים אלו יוצרים בעיות בטווח הארוך, שכן הצטברותם מעודדת מחלות והזדקנות.

"ספליזוזום מתפקד הוא תנאי מוקדם לתאים בריאים, רקמה ולאורגניזם כולו", סיכמה. "חקירה נוספת של תוכנית איתות הלחץ שזיהינו תהיה חשובה כדי לפרוק עוד יותר את התגובות המורכבות המופעלות על ידי פגמים במכונות החיוניות השולטות בביטוי הגנים – וכיצד נוכל להשפיע עליהן." בעתיד, התוצאות עשויות לתרום לפיתוח גישות טיפוליות לטיפול במחלות הנגרמות מתפקוד לקוי של הספליזוזום.



קישור לכתבת המקור – 2024-02-02 20:26:16

Facebook
Twitter
LinkedIn
Telegram
WhatsApp
Email
פרסומת
תכנון תשתיות רפואיות

עוד מתחומי האתר