Ciljanje ovog proteina moglo bi pomoći u borbi protiv starenja
Znanstvenici su otkrili nepoznati genetski mehanizam metabolizma stanica koji sa starenjem postaje sve disfunkcionalniji.
Istraživači s École Polytechnique Fédérale de Lausanne (EPFL) u Švicarskoj sugeriraju da bi njihova otkrića mogla dovesti do novih ciljeva za liječenje borbe protiv starenja i starosnih uvjeta.
Njihovo se otkriće odnosi na protein koji mijenja funkciju mitohondrija, a to su male jedinice snage unutar stanica koje im daju energiju.
Tim EPFL-a otkrio je da su moždano i mišićno tkivo starijih životinja imale visoku razinu proteina, koji se naziva član obitelji pumilio RNA koji veže (PUM2).
Studijski rad u časopisu Molekularna stanica opisuje kako starenje inducira višu razinu PUM2, što zauzvrat smanjuje razinu drugog proteina koji se naziva mitohondrijski faktor cijepanja (MFF).
MFF pomaže stanicama da razbiju velike mitohondrije u manje jedinice i očiste ih. Uzorci tkiva starijih životinja također su imali niže razine VFF.
Istraživači sugeriraju kako starenje životinja PUM2 / MFF put postaje sve više i više neuređeno.
Kako se razina PUM2 povećava, oni smanjuju razinu VFF. Rezultat je to da stanice postaju sve nesposobnije razbiti se i očistiti manje mitohondrije. Kako vrijeme prolazi, stanice i tkiva nakupljaju sve više i više velikih, nezdravih mitohondrija.
Proteini koji vežu RNA i starenje
PUM2 je protein koji veže RNA. Te molekule mijenjaju ekspresiju gena vezujući se za molekule glasnika RNA (mRNA) koje nose DNA kôd za obradu stanica.
U nedavnom istraživanju tim je otkrio da kada se PUM2 veže na molekule mRNA koje nose DNK kod za MFF, on blokira sposobnost stanica da stvaraju MFF protein od tih molekula mRNA.
Većina istraživanja molekula koje utječu na starenje stanica i tkiva usredotočena je na transkripciju gena u mRNA. Međutim, ovo je samo prvi korak u složenom procesu prijenosa podataka koji se nalaze u genima u rad stanica.
Istraživači EPFL-a otkrili su put PUM2 / MFF kada su odlučili istražiti korak koji se događa nakon transkripcije gena.
Kada su pregledali životinjske stanice kako bi identificirali proteine koji se vežu za RNA i koji su se mijenjali s godinama, otkrili su da je PUM2 posebno povišen kod starijih životinja.
PUM2 se veže samo na molekule mRNA koje imaju mjesta koja on prepoznaje. Kad se veže na mRNA, zaustavlja prevođenje koda u odgovarajući protein.
Koristeći pristup "sistemske genetike", tim je otkrio ranije nepoznatu mRNA na koju se veže PUM2. Ovo je bila mRNA koja nosi kod koji stanice stvara MFF.
Uređivanje gena poništilo je učinke povezane s dobi
U drugom dijelu studije, istraživači su pokazali kako bi moglo biti moguće preokrenuti starosni učinak PUM2 na stanice i tkiva.
Koristeći tehnologiju za uređivanje gena CRISPR-Cas9, smanjili su PUM2 u mišićima starih miševa utišavanjem odgovarajućeg kodirajućeg gena.
To je dovelo do viših razina MFF proteina, koji su - povećanim raspadanjem i čišćenjem otpada - poboljšali funkciju mitohondrija kod starijih miševa.
Tim je također istražio sličan mehanizam kod okruglog crva Caenorhabditis elegans, koji je model koji znanstvenici često koriste za proučavanje molekularnih putova.
U okruglim crvima starenje inducira višu razinu proteina PUF-8 koji veže RNA. Istraživači su otkrili da je utišavanje odgovarajućeg gena za PUF-8 kod starijih crva poboljšalo funkcioniranje njihovih mitohondrija i produžilo im životni vijek.
Druge studije povezuju proteine koji vežu RNA s neuromuskularnim degenerativnim bolestima. Također su pokazali da se često skupljaju u nakupine zvane patološke granule.
Istraživači EPFL-a otkrili su da PUM2 ima sličnu tendenciju, sa starenjem, da se skuplja u čestice koje vežu i hvataju MFF mff.
