UCLA-onderzoekers hebben de structuur met hoge resolutie van een enorme cellulaire machine opgelost, het spliceosoom, het vullen van de laatste grote leemte in ons begrip van het RNA-splitsingsproces dat voorheen onduidelijk was.

De atomaire structuur van de cryo-elektronenmicroscopie (cryoEM) van het spliceosoom P-complex met een resolutie van 3,3 is gepubliceerd in een online artikel van het tijdschrift Wetenschap .

DNA bevat de blauwdruk voor een cel om te werken, maar de genetische code moet worden getranscribeerd in RNA om de boodschap naar de cel te vertalen. Het oorspronkelijke RNA-transcript zit vol met nutteloze of "junk" RNA-fragmenten uit ons genoom, introns genaamd, die moeten worden verwijderd. of gesplitst, om de juiste betekenis over te brengen - net zoals een filmeditor onnodige beelden verwijdert om een ​​definitieve versie voor theaters te creëren. Het spliceosoom is een enorme moleculaire machine gemaakt van 5 kleine niet-coderende RNA's en meer dan honderd eiwitten die introns verwijdert, zodat alleen bruikbare fragmenten die exons worden genoemd, achterblijven. Deze exons worden weer samengevoegd om het uiteindelijke boodschapper-RNA te creëren dat in eiwit kan worden vertaald.

Het splicesome verandert drastisch terwijl het werkt. Algemeen, er zijn minstens 7 vormen bekend die specifieke functies vervullen. Deze ontdekking heeft het P-complex opgehelderd, nu bekend in detail met hoge resolutie om betrokken te zijn bij het correct herkennen van het te knippen RNA, toetreden tot de exons, en het vrijgeven van het RNA na het knippen.

"Er is veel vooruitgang geboekt in ons begrip van hoe het spliceosoom werkt, maar een van de grootste resterende uitdagingen was om te begrijpen hoe het exon dissocieert van de actieve site, " zei co-eerste auteur Shiheng Liu, een postdoctoraal onderzoeker die samenwerkt met de co-senior auteur van de studie, Z. Hong Zhou, directeur van het Electron Imaging Center for Nanomachines aan het California NanoSystems Institute aan de UCLA en hoogleraar microbiologie, immunologie en moleculaire genetica.

"Er zijn veel vragen geweest over het onopgeloste P-complex, "zei Liu. "De hele RNA-splitsingscyclus wordt beter begrepen door deze ontdekking."

Fouten in RNA-splitsing kunnen een groot aantal menselijke ziekten veroorzaken, benadrukt het belang van het hebben van ingewikkelde kennis van hoe het spliceosoom functioneert.

Meer onmiddellijk, dit onderzoek opent de deur voor gerichte biochemische experimenten op basis van structuur. Met de atomaire modellen van bijna alle grote verdraaiingen van het splicesome die nu bekend zijn, een volledig mechanisch begrip kan binnenkort beschikbaar zijn.