Tijdens de celdeling is nauwkeurige scheiding van genetisch materiaal in dochtercellen van cruciaal belang om de integriteit van het genoom te behouden. Dit proces kan echter worden uitgedaagd door verschillende cellulaire spanningen, waaronder ultraviolette (UV) straling, die DNA-schade kan veroorzaken en de chromosoomsegregatie kan belemmeren. Om met dergelijke stressomstandigheden om te gaan, hebben cellen beschermende mechanismen ontwikkeld, zoals de vorming van stresskorrels. Stresskorrels zijn cytoplasmatische foci die vastgelopen translatiecomplexen en verschillende RNA-bindende eiwitten bevatten, en er wordt aangenomen dat ze een rol spelen bij de opslag van mRNA, RNA-verval en translationele controle onder stressomstandigheden.

Recente onderzoeken hebben licht geworpen op de rol van stresskorrels bij het beschermen van dochtercellen tegen door UV geïnduceerde RNA-schade. Hier is een overzicht van de betrokken mechanismen:

Sekwestratie van beschadigd RNA: Bij UV-bestraling ervaren cellen de vorming van RNA-laesies, die de vertaling kunnen verstoren en de mRNA-integriteit in gevaar kunnen brengen. Stresskorrels fungeren als opslagcompartimenten die beschadigde RNA-moleculen sekwestreren, waardoor hun vertaling naar potentieel schadelijke eiwitten wordt voorkomen. Door beschadigd RNA vast te leggen, helpen stresskorrels de kwaliteit van het cellulaire transcriptoom te behouden en de productie van afwijkende eiwitten die de cellulaire functies zouden kunnen verstoren, te minimaliseren.

Rekrutering van RNA-reparatiefactoren: Stresskorrels dienen als platforms voor de rekrutering van RNA-reparatiefactoren, die essentieel zijn voor het repareren van beschadigde RNA-moleculen. De opslag van beschadigd RNA in stresskorrels vergemakkelijkt hun interactie met RNA-reparatiemachines, waardoor efficiënte reparatieprocessen worden bevorderd. Het is bekend dat verschillende RNA-reparatiefactoren, zoals RNA-helicasen, RNA-exonucleasen en RNA-ligasen, zich lokaliseren in stressgranules, waar ze toegang kunnen krijgen tot RNA-laesies en deze kunnen repareren.

Translationele repressie: Stresskorrels dragen ook bij aan de onderdrukking van translatie onder stressomstandigheden. Dit wordt bereikt door translatie-initiatiefactoren en ribosomale eiwitten in stresskorrels te sekwestreren, waardoor de assemblage van actieve translatiecomplexen wordt geremd. Door de mondiale translatie te verminderen, kunnen cellen energie en hulpbronnen besparen, terwijl ze ook de synthese van eiwitten voorkomen die cellulaire schade zouden kunnen verergeren. Bovendien helpt de opslag van translatiefactoren in stresskorrels de vertaling van beschadigde RNA-moleculen te voorkomen, waardoor de productie van schadelijke eiwitten verder wordt geminimaliseerd.

Interactie met mRNA-vervalroutes: Stresskorrels zijn onderling verbonden met mRNA-vervalroutes, die verantwoordelijk zijn voor de afbraak van beschadigde of onnodige RNA-moleculen. Beschadigde RNA-moleculen die in stresskorrels zijn opgesloten, kunnen het doelwit zijn van afbraak via de exosoom-gemedieerde RNA-vervalroute. Het exosoom is een complex met meerdere subeenheden dat RNA-moleculen afbreekt en vaak wordt aangetroffen in nauwe samenhang met stresskorrels. Door de afbraak van beschadigd RNA te vergemakkelijken, dragen stresskorrels bij aan het behoud van de cellulaire RNA-homeostase en voorkomen ze de accumulatie van potentieel schadelijke RNA-soorten.

Over het algemeen dient de vorming van stresskorrels als reactie op UV-straling als een beschermend mechanisme om dochtercellen te beschermen tegen RNA-schade. Door beschadigd RNA op te slaan, RNA-reparatiefactoren te rekruteren, translatie te onderdrukken en te interageren met mRNA-vervalroutes, helpen stresskorrels de integriteit van het cellulaire transcriptoom te behouden en de voortplanting van RNA-schade aan dochtercellen te voorkomen, waardoor hun levensvatbaarheid en goede ontwikkeling worden gewaarborgd.