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Kollidierende Ribosomen aktivieren RNA-Reparatur |
 Aldehyde sind toxische chemische Verbindungen, die im Körper durch Stoffwechselprozesse entstehen, insbesondere bei Alkoholkonsum. Sie sind gefährlich, weil sie an zelluläre Makromoleküle wie DNA, RNA und Proteine binden und diese miteinander vernetzen. Vernetzungsschäden an der DNA müssen von der Zelle repariert werden, um vorzeitige Alterung und Krebs zu verhindern. Ob und wie Zellen Vernetzungsschäden an der einsträngigen RNA erkennen und beheben, war bisher allerdings unbekannt. Ein Team um Professor Julian Stingele vom Genzentrum der LMU hat nun gezeigt, dass RNA-Vernetzungsschäden toxisch sind, weil sie die Proteinsynthese beeinträchtigen.
"Bisher war es schwierig, speziell RNA-Vernetzungsschäden zu
untersuchen, da die meisten Chemikalien auch die DNA schädigen", sagt
Erstautorin Jacqueline Cordes. „Wir haben daher einen neuen Ansatz
gewählt, um RNA-Schäden in Abwesenheit von DNA-Schäden hervorzurufen und
zu untersuchen", fügt Dr. Shubo Zhao hinzu, ebenfalls Erstautor der
Studie. Mit diesem neuartigen experimentellen System entdeckten die
Forschenden einen bisher unbekannten Mechanismus, bei dem das Ribosom
als Sensor für Vernetzungsschäden fungieren kann. Ribosomen fahren am
Botenmolekül mRNA entlang, um die in der mRNA gespeicherte Information
in Proteine zu übersetzen. Wie die Forschenden zeigen, bleibt das
Ribosom stecken, sobald es auf einen Vernetzungsschaden stößt. Dadurch
kommt es zu Kollisionen mit nachfolgenden Ribosomen und die Beseitigung
des Schadens wird angestoßen.
"Unsere neuen Erkenntnisse deuten
darauf hin, dass Verbindungen, die üblicherweise nur als DNA-schädigende
Wirkstoffe betrachtet werden, das zelluläre Gleichgewicht auf einer
viel breiteren Ebene beeinträchtigen. Da solche Wirkstoffe häufig für
die Chemotherapie verwendet werden, hat unsere Arbeit unmittelbare
Auswirkungen auf das Verständnis der Wirkmechanismen häufig verwendeter
Krebsmedikamente", sagt Stingele.
Den Artikel finden Sie unter:
https://www.lmu.de/de/newsroom/newsuebersicht/news/kollidierende-ribosomen-aktivieren-rna-reparatur.html
Quelle: Ludwig-Maximilians-Universität München (11/2023)
Publikation:
Shubo
Zhao & Jacqueline Cordes et al.: RNF14-dependent atypical
ubiquitylation promotes translation-coupled resolution of RNA-protein
crosslinks. Molecular Cell 2023 |
