i

Aktuální číslo:

2021/12

Téma měsíce:

Jeskyně

Jak se reguluje mRNA v buňkách bojujících se stresem

 |  1. 3. 2021
 |  Vesmír 100, 142, 2021/3

Buňky všech organismů, lidi nevyjímaje, jsou často vystavovány nepříznivým podmínkám. Proto musí bojovat s různými formami stresu. Jedná se například o náhlý pokles kyslíku, přehřátí, oxidační stres nebo virovou infekci. To vše vyvolává buněčnou odpověď, která podporuje adaptaci na nepříznivé podmínky.

Tento proces je do velké míry řízen rozsáhlými změnami v aktivitě mRNA molekul, které slouží jako předpis pro výrobu proteinů v cytoplazmě (mRNA translace). Když se organismus dostane do nepříznivých podmínek, dochází k rychlému „přeprogramování“ mRNA translace. Velká část mRNA je inaktivována. Zastavuje se syntéza nových proteinů, zatímco jiné typy mRNA molekul jsou aktivovány k výrobě jiných, pro zvládnutí stresu nezbytných proteinů. Tento proces buňkám umožňuje ušetřit energii a přesměrovat svoje úsilí na nutné opravy, adaptaci a zotavení.

Buněčná odpověď na stres je doprovázena tvorbou buněčných organel zvaných stresové granule, které obsahují proteiny a mRNA. Ačkoli funkce těchto organel zůstává do značné míry neznámá, všeobecně se předpokládalo, že obsahují pouze neaktivní mRNA molekuly, jejichž translace je potlačena. Naše nová studie, publikovaná v časopise Cell, však tuto hypotézu přeformulovala.

V živých lidských buňkách se podařilo detekovat zároveň stresové granule, jednotlivé molekuly mRNA a jejich translaci. K tomu jsme využili inovativní mikroskopické metody pracující s několika fluorescenčními značkami. Tento přístup umožnil sledovat, jak jednotlivé mRNA molekuly v reálném čase interagují se stresovými granulemi a jak se účastní výroby nových proteinů. Výsledky těchto experimentů překvapivě odhalily, že mRNA translace není v těchto organelách potlačena. Analýza mikroskopických dat dále naznačila, že pro některé typy mRNA molekul je translace ve stresových granulích i poměrně častá. Z těchto výsledků vyplývá, že potlačení mRNA translace během buněčného stresu probíhá na jiné úrovni, a ne nutně v těchto organelách, jak se předpokládalo.

Mateju D. et al.: Cell, 2020, DOI: 10.1016/j.cell.2020.11.010

Ke stažení

OBORY A KLÍČOVÁ SLOVA: Mikrobiologie
RUBRIKA: Mozaika

O autorovi

Daniel Matějů

Mgr. Daniel Matějů, Ph.D., (*1989) vystudoval buněčnou a vývojovou biologii na Přírodovědecké fakultě Univerzity Karlovy. Během doktorského studia pracoval v Ústavu Maxe Plancka v Drážďanech, kde studoval agregaci proteinů v lidských buňkách. Nyní pracuje ve Friedrich Miescher Institute v Basileji, kde se zabývá regulací translace mRNA.

Matějů Daniel

Doporučujeme

Roboti z laboratoře: malí, ale šikovní

Roboti z laboratoře: malí, ale šikovní

Ondřej Vrtiška  |  6. 12. 2021
Jak dopravit lék na přesné místo v organismu a uvolňovat ho v takovém množství, aby pomáhal bojovat s nemocí a nezatěžoval zbytečně tělo...
České objevy v jeskyni Sulfur

České objevy v jeskyni Sulfur uzamčeno

Marek Audy  |  6. 12. 2021
Zapáchající sirovodík se nedýchá zrovna nejlépe. Je tu horko. Shora na nás prší kyselina sírová nebo rovnou sněží síra. Po pár hodinách v...
Olomoucké výrečkobraní

Olomoucké výrečkobraní uzamčeno

Tomáš Grim  |  6. 12. 2021
Četba je zpravidla bezpečný koníček. Až do chvíle, než se jejím prostřednictvím stanete osobně aktéry detektivního příběhu. Pak vám v žilách...

Předplatným pomůžete zajistit budoucnost Vesmíru

Tištěná i elektronická
verze časopisu
Digitální archiv
od roku 1994
Speciální nabídka
pro školy a studenty

 

Objednat předplatné