In de ribosomen in cellen worden de eiwitten aangemaakt aan de hand van boodschapper-RNA-moleculen (die weer een kopie van genen op DNA zijn). Die ribosomen blijken echter ook die boodschapper-RNA-moleculen op te ruimen en mogelijk ook de genexpressie te beïnvloeden, ontdekten onderzoekers van het Stowersinstituut in Kansas (VS).
“Lange tijd zijn de ribosomen gezien als passieve spelers in de cel, een molecuulfabriek die eiwitten produceert”, zegt onderzoeker Ariel Bazzini. “Het lijkt er nu steeds meer op dat ribosomen ook de genexpressie sturen, ook in mensencellen.”
In de ribosomen worden eiwitten aangemaakt met alles erop en eraan. Daartoe behoort ook de kwaliteitscontrole. Fout bRNA wordt vernietigd. Er zijn echter steeds meer aanwijzingen dat de ribosomen een rol spelen bij de stabiliteit het juiste bRNA, maar ook de hoeveelheid die wordt aangemaakt. Dat is al aangetoond in gistcellen, bacteriecellen en cellen van zebravisjes. Dat blijkt nu (dus) ook te gelden voor menselijke cellen.

Bazzini: “We constateren dat de mate van genexpressie een combinatie is van de aanmaak van bRNA en stabiliteit. Denk aan een glas water. Om te weten hoeveel water daar in zit is het belangrijk te weten hoeveel er in is gegoten maar ook hoeveel eruit gedronken is. Dat geldt ook voor bRNA’s. Je kunt meten hoeveel juiste bRNA’s zijn aangemaakt maar als je niet weet hoeveel er verdwenen zijn hoe weet je dan hoeveel er nog over zijn?”

RNA-vernietiging

Die ontdekking opent nieuwe onderzoekswegen, stelt de onderzoeker. De eerste is uit te zoeken hoe ribosomen zorgen voor de RNA-vernietiging, waar nog weinig van bekend is. De ribosomen zijn waarschijnlijk niet de passieve fabrieken waarvoor ze gehouden worden. “Naast bRNA zijn transfer-RNA-moleculen nauw betrokken bij de eiwitaanmaak”, zegt medeonderzoeker Qiushuang Wu. “We denken dat tRNA’s, die codons in bRNA identificeren en de bijbehorende aminozuren aanbieden, wel eens een belangrijke rol kunnen spelen, ook bij ziektes.”

De tweede interessante onderzoeksweg volgens Bazzini is hoe de relatie tussen het ontdekte sturingsmechanisme en de genen een rol zou kunnen spelen bij ziektes. Mensen hebben soms een ‘stille mutatie’. Dat betekent dat de verandering in het gen niet leidt tot een andere eiwitsamenstelling. Er zijn meer codons, de drie opeenvolgende basen op het DNA, die voor hetzelfde eiwit coderen. Toch zou die stille mutatie voor de ribosomen het sein kunnen zijn om (gezond) RNA te vernietigen.
Bazzini: “Een van de basisiconcepten van de biologie is hoe genen worden gestuurd en hoe deze sturing leidt tot gespecialiseerde cellen. We zijn geïnteresseerd in hoe het proces verloopt na de transcriptie (het kopiëren van de DNA-code op bRNA; as) en vooral hoe de ribosomen zorgen voor de vernietiging van bRNA. Het gaat over hoe de translatie (het omzetten van de gencode op bRNA in ewitten; as) de bRNA-expressie beïnvloedt op moleculair niveau. Misschien kunnen we dan gaan denken over hoe de translatie effect heeft op de genexpressie bij kanker, veroudering of bij een virusbesmetting.”

Bron: EurekAlert