Als een cel bijna geen suiker meer heeft, het slaat bepaalde boodschapper-RNA's op om zijn levensduur te verlengen. Zoals een onderzoeksgroep van het Biozentrum van de Universiteit van Basel nu heeft ontdekt, het eiwit Puf5p bepaalt of individuele boodschapper-RNA's worden opgeslagen of afgebroken wanneer de suikerniveaus laag zijn. De studie gepubliceerd in eLife laat zien dat Puf5p daarom de boodschapper-RNA's naar een celorganel stuurt waar hun lot is bezegeld.

Als een cel in een stresssituatie terechtkomt, of het te wijten is aan nutriëntenbeperking of osmotische shock, de cel reageert onmiddellijk om zijn overleving te verzekeren. Prof. Anne Spang's onderzoeksgroep aan het Biozentrum van de Universiteit van Basel, heeft onderzocht hoe verschillende stresscondities processen in de cel beïnvloeden.

Het team ontdekte dat zogenaamde P-lichamen, kleine cellulaire organellen, spelen een belangrijke rol in deze processen:ze hebben niet alleen, zoals eerder werd aangenomen, de boodschapper-RNA's (mRNA's) afbreken, die de cel in de betreffende situatie niet van nut zijn, maar zorg er ook voor dat de benodigde mRNA's worden opgeslagen. Als mobiele dragers van genetische informatie in de cellen, mRNA's zijn sjablonen voor de productie van vitale eiwitten. Met Puf5p identificeerde het onderzoeksteam bovendien het eiwit dat het lot van de verschillende mRNA's bepaalt.

Eiwit bepaalt het lot van mRNA's

Spang en haar team, gist als modelorganisme gebruiken, onderzocht welke processen er spelen wanneer een cel te maken krijgt met suikerbeperking en vergeleek deze met de reactie op andere stresssituaties. Het bleek dat P-bodies de opslag van zogenaamde mitochondriale mRNA's verhogen bij suikertekort. De producten van de mitochondriale mRNA's zorgen voor de aanpassing van het energiemetabolismeproces in de krachtcentrales van de cellen, de mitochondriën. "Dit is de enige manier om het voortbestaan ​​van de cel te verzekeren, " legt Spang uit. Tegelijkertijd alle mRNA's die niet nodig zijn om de deficiëntiesituatie onder de knie te krijgen, worden afgebroken in de P-lichamen. Tot nu, aangenomen werd dat P-lichamen alleen een rol speelden bij de afbraak van mRNA's.

Verder, de onderzoekers konden de beslisser identificeren die verantwoordelijk was voor deze selectie:"We hebben aangetoond dat het eiwit Puf5p primair beslist over het lot van het individuele mRNA en het transporteert naar de plaats waar dit wordt uitgevoerd, de P-lichamen, ’ meldt Spang.

Cellen leven langer onder stress

Talrijke eerdere wetenschappelijke onderzoeken hebben aangetoond dat bepaalde spanningen, in het bijzonder nutriëntenbeperking, kan een positief effect hebben op de levensverwachting van een cel en dus ook van de mens. De onderzoeken van Spang leveren weer een bouwsteen op om de processen die ten grondslag liggen aan een verlenging van de levensduur nader te begrijpen. "Het is ook de P-body-opslag van mRNA's tijdens suikertekort die gunstig blijkt te zijn voor de levensduur van de cel, ' zegt Spang.