Uluslararası bir araştırma ekibi tarafından yapılan son bir çalışma, hücrelerimizin stresli durumlarda nasıl kendilerini savunduğu hakkında heyecan verici bir keşif ortaya çıkardı. Araştırma, hücrelerin stres granülleri adı verilen koruyucu depolama birimlerini oluşturmasına yardımcı olan genetik materyaldeki küçük bir değişikliğin, ac4C adı verilen önemli bir savunucu olarak hareket ettiğini gösteriyor. Bu stres granülleri, hücre zorluklarla karşı karşıya kaldığında önemli genetik talimatları korur. Yeni bulgular, hastalıklarda hedef alınabilecek ilgili moleküler yolları aydınlatmaya yardımcı olabilir.
Stres granülleri, mRNAların proteinlerle birleşerek oluşturduğu stres tepkisinin ayrılmaz bir parçasıdır. Stres granülleri hakkında birçok bilgi bulunmasına rağmen, onların mRNA lokalizasyonunu sürdüren faktörler tam olarak açıklanmamıştır. mRNA’nın modifikasyonu, nükleobazların özelliklerini değiştirebilir ve çevirme, sıralama ve bireysel transkriptlerin lokalizasyonu gibi süreçleri etkileyebilir. Araştırmacılar, mRNA üzerindeki N4-asetilsitidin (ac4C) RNA modifikasyonunun stres granüllerinde zenginleştiğini ve ac4C ile zenginleşmiş stres granülleri lokalize transkriptlerin özellikle çevirimsel olarak düzenlendiğini gösteriyor. Ayrıca mRNA üzerindeki ac4C’nin proteinlerin stres granüllerine lokalizasyonunu düzenleyebileceğini de gösteriyorlar. Sonuçları, mRNA’nın asetilasyonunun hem stres duyarlı transkriptlerin hem de RNA bağlayıcı proteinlerin stres granüllerine lokalizasyonunu düzenlediğini ve stres granül oluşumundan sorumlu moleküler mekanizmaların anlaşılmasına katkıda bulunduğunu göstermektedir.
Stres granülleri, çevirme başlatmasında takılı kalan mRNA’lardan oluşan zarssız mRNA-protein kompleksleridir. RNA-protein kompleksleri, oluşumlarında önemli rol oynar ve stres granül oluşumunu teşvik eden mekanizmalar, hem geleneksel RNA-protein etkileşimlerini hem de proteinlerin intrinsik olarak düzensiz bölgelerini kapsayan etkileşimleri içerir. Stres granülleri kapsamlı bir şekilde incelenmiş olup, çevresel granül oluşumu ve ayrışmasının çeşitli post-translasyonel modifikasyonlarla düzenlenebileceği ve hücre içinde stres granüllerinin çeşitli rollerinin önerildiği iyi bilinmektedir. Ancak RNA modifikasyonlarının granül oluşumu, dağılımı ve fonksiyonu üzerindeki etkisi hala büyük ölçüde belirsizdir.
N4-asetilsitidin (ac4C) RNA modifikasyonunun mRNA üzerine yerleştirildiği ve çevirme verimliliğini düzenlediği son zamanlarda gösterilmiştir. ac4C, tüm yaşam krallarında korunmuş olup, birçok farklı stres durumunda indüklenir. ac4C, mRNA üzerinde diğer RNA modifikasyonlarından daha az yaygındır ve kesin ve nicel eşleme zorlukları nedeniyle mRNA üzerindeki işlevi ve yaygınlığı tartışmalı kalmıştır.
Araştırmacılar, yayınlarında ac4C’nin stres granüllerinde zenginleştiğini ve asetillenmiş transkriptlerin oksidatif stres yanıtında öncelikli olarak stres granüllerine lokalize olduğunu göstermektedir. Bu durumda RNA asetilasyonunun mRNA lokalizasyonunu stres granüllerine etkileyebileceği bir model önererek, mRNA’nın ribozomdan çevrimsel olarak serbest bırakılmasını etkileyerek mRNA asetilasyonunun hem fonksiyonu hem de sonuçları hakkında yeni bir bilgi sağlamaktadır.
Bu bulgular, hücrelerin stresle nasıl tepki verdiğini ve RNA modifikasyonlarının süreçte oynadığı rolü anlamayı teşvik edecektir. Hem stres hem de RNA asetilasyonu, hastalıklarda önemli rol oynamaktadır ve bulguları, hastalıklarda hedef alınabilecek ilgili moleküler yolların aydınlatılmasına yardımcı olabilir.
Proje, Danimarka’daki Aarhus Üniversitesi’nden Ulf A.V. Ørom’un laboratuvarı tarafından yönetildi ve çalışmada Tartu Üniversitesi, Norveç Teknik Üniversitesi ve Berlin Max Planck Moleküler Genetik Enstitüsü’nden araştırmacılarla işbirliği yapıldı.
