Ribosomen zijn de eiwitfabrieken van cellen. Ze lezen de instructies gecodeerd in messenger RNA (mRNA) en assembleren de overeenkomstige aminozuren tot eiwitten. Ribosomen kunnen echter soms obstakels tegenkomen die hun voortgang blokkeren, zoals beschadigd mRNA of structuren die secundaire RNA-structuren worden genoemd.

Een nieuwe studie van onderzoekers van de Universiteit van Californië, Berkeley, onthult hoe ribosomen deze blokkades kunnen opheffen en door kunnen gaan met het vertalen van mRNA. De studie, gepubliceerd in het tijdschrift *Molecular Cell*, laat zien dat ribosomen een proces gebruiken dat 'translationele hercodering' wordt genoemd om de obstakels te omzeilen en de eiwitsynthese in stand te houden.

"Onze bevindingen bieden nieuwe inzichten in hoe ribosomen omgaan met uitdagende mRNA-sequenties en zorgen voor de productie van essentiële eiwitten", zegt hoofdauteur van het onderzoek Dr. John Doe, een postdoctoraal onderzoeker bij de afdeling Moleculaire Biologie van UC Berkeley.

Bij translationele hercodering slaan ribosomen het problematische gebied van mRNA over en hervatten de vertaling op een stroomafwaarts punt. Hierdoor kunnen ze de obstakels vermijden en doorgaan met het synthetiseren van het eiwit.

Uit de studie bleek dat ribosomen verschillende mechanismen gebruiken om translationele hercodering uit te voeren. Eén mechanisme omvat het gebruik van een gespecialiseerd eiwit dat een 'hercoderingsfactor' wordt genoemd. Hercoderingsfactoren binden zich aan het ribosoom en helpen het de problematische regio van mRNA over te slaan.

Een ander mechanisme omvat het gebruik van "stopcodon-readthrough". Stopcodons worden normaal gesproken door ribosomen herkend als signalen om de translatie te stoppen. Onder bepaalde omstandigheden kunnen ribosomen echter stopcodons lezen en doorgaan met het vertalen van mRNA.

Uit het onderzoek bleek ook dat translationele hercodering een sterk gereguleerd proces is. De onderzoekers identificeerden verschillende factoren die van invloed kunnen zijn op de vraag of ribosomen al dan niet translationele hercodering zullen gebruiken om blokkades te omzeilen. Deze factoren omvatten de sequentie van het mRNA, de concentratie van hercoderingsfactoren en de cellulaire omgeving.

"Onze studie suggereert dat translationele hercodering een cruciaal mechanisme is voor het in stand houden van de eiwitsynthese in cellen", zegt dr. Jane Doe, professor aan de afdeling Moleculaire Biologie aan UC Berkeley en senior auteur van de studie. "Door te begrijpen hoe ribosomen hun blokkades opheffen, kunnen we mogelijk nieuwe therapieën ontwikkelen voor de behandeling van ziekten die worden veroorzaakt door defecten in de eiwitsynthese."

De studie werd gefinancierd door de National Institutes of Health (NIH) en het Howard Hughes Medical Institute (HHMI).