Cu toate acestea, codificarea ADN-ului nedorit ar putea fi următoarea superarmă terapeutică

Potrivit unui studiu realizat de Nature, prin reglarea căilor senzoriale ale celulei, avem în mâinile noastre o opțiune foarte interesantă pentru terapiile viitoare, care pot, printre altele, să permită stimularea regenerării specifice țesuturilor și dezvoltarea de noi tipuri de terapia cancerului.

În ultimele decenii, cercetările științifice s-au concentrat aproape exclusiv pe 2% din genom, regiunile care codifică proteinele și nu s-au preocupat de celelalte 98%, pe care le-a considerat ca fiind funcționale și redundante, ADN junk rămas din evoluție. Cu toate acestea, a crescut în ultimul deceniu regiuni care nu codifică proteinele examinare și înțelegem din ce în ce mai mult acest lucru rolul lor este fundamental în reglementare.

Acum, condus de cercetătorii de la Centrul Medical Beth Israel Deaconess al Școlii Medicale Harvard (BIDMC), s-a făcut un alt pas pentru a înțelege rolul unei subclase de regiuni care nu codifică proteinele: așa cum explică cercetătorii în studiul lor din Nature, lungul non -ARN codificator (ARN necodificator lung) transcris din segmente de ADN, lncARN) joacă un rol esențial în reglarea țesutului specifică a componentelor celulare, și anume de ex. în așa fel încât micile sale detalii sunt încă traduse și polipeptidele rezultate foarte scurte interacționează cu un anumit organ celular, lizozomii, în mod specific prin legarea la enzima ATPaza lizozomală, acestea inhibă activarea mTOR, astfel, ele contribuie la regenerarea țesutului muscular și la tumorigeneză.

În calitate de ultim autor al studiului, mTORC1 și regenerarea musculară sunt reglementate de polipeptida SPAR codificată LINC00961, explică Pier Paolo Pandolfi, șeful centrului de cancer BIDMC, lncRNA este transcris din ADN în același mod ca ARNm, dar, după cunoștințele noastre, nu se traduce.în proteine. Pandolfi și colab. Au examinat acum dacă este posibil ca polipeptidele scurte să poată fi transcrise în continuare din secvențe scurte de molecule de ARNc sau dacă polipeptidele scurte găsite au o anumită funcție sau sunt de fapt redundante (au fost considerate mai prudente în denumirea de polipeptide scurte transcrise imediat, dar s-a sugerat că este posibil să nu aibă un rol de jucat, doar ca „zgomot de traducere”).

În cursul muncii lor, cercetătorii au prezis mai întâi prin analiza computațională ce ar putea fi ei potențiale polipeptide, care poate fi codificată de molecule de lncRNA cunoscute și apoi determinată prin spectrometrie de masă dacă aceste polipeptide supuse sunt într-adevăr exprimate. Cu această metodă, mulți au rămas ascunși până acum a fost identificată o polipeptidă scurtă, apoi una dintre ele a fost continuată (polipeptida de 90 de aminoacizi este codificată de molecula de lncRNA LINC00961).

Polipeptida LINC00961 a fost apoi arătată prin experimente moleculare și biochimice că joacă un rol important în reglarea activității complexului proteic mTORC1, care detectează aportul de nutrienți intracelulari. Complexul proteic mTORC1 este implicat nu numai în percepția aportului de nutrienți intracelulari, ci și în reglarea multor procese de viață celulară - traducerea, metabolismul, creșterea și proliferarea celulelor, astfel încât disfuncția sa să ducă la dezvoltarea bolilor, inclusiv a cancerului.

A dezvăluit asta Polipeptida LINC00961 o previne Complexul proteic mTORC1 simte prezența intracelulară a aminoacizilor, prin urmare, polipeptida a fost numită SPAR de către cercetători (Small reglementare Polipeptidă a THEmino acid Rspune).

Mai mult, s-a constatat că ARNc care codifică SPAR este extrem de exprimat în multe țesuturi, de ex. de asemenea în țesutul muscular. Cercetătorii au folosit apoi metoda CRISPR/Cas9 Au fost generați șoareci knock-out specifici SPAR, și a demonstrat că polipeptida SPAR este implicată în reglarea regenerării musculare post-leziune: la șoarecii cărora li s-a împiedicat exprimarea polipeptidei SPAR după leziuni musculare, complexul proteic mTORC1 a fost capabil să funcționeze cu activitate maximă, iar regenerarea țesuturilor a fost foarte rapidă.

Cercetătorii au explicat că metoda lor experimentală le-a permis să inhibe exprimarea numai a polipeptidei SPAR, în timp ce polipeptida LINC00961 care o conține în ansamblu ar putea fi exprimată, permițând astfel efectul polipeptidei SPAR să fie separat de alte posibile funcții necodificatoare. de lncARN. Rezultatele sugerează că prin inhibarea expresiei polipeptidei SPAR în țesutul muscular deteriorat, primim un instrument terapeutic pentru regenerarea rapidă a țesuturilor.

În plus față de rolul important al ARNcn, cercetarea subliniază, de asemenea, că activitatea complexului de proteine mTORC1 poate fi influențată în mod specific în diferite țesuturi și celule, modificată în unele țesuturi și lăsată intactă în alte țesuturi, chiar dacă doar prin expresia În general, ARNc-urile sunt specifice țesuturilor. Acesta este, Prin influențarea micilor polipeptide codificate de lncRNAs, putem avea un instrument pentru a regla funcția componentelor celulare în toate celulele într-o manieră specifică țesutului..

Tulburările de reglementare ale complexului proteic mTORC1 sunt frecvente în cancer, iar cercetătorii BIDMC vor examina în următoarea lor lucrare dacă SPAR are un rol și în alte boli. După cum se explică, reglarea căilor senzoriale celulare este o nouă opțiune foarte interesantă pentru terapiile viitoare.