مبارزه با پیری از طریق هدف گیری یک RNA متصل شونده به پروتئین

محققان دریافتند که PUM2 RNA-binding protein در تجمع میتوکندری‌های معیوب  که فاکتور اصلی پروسه پیری است نقش دارند. هدف‌گیری PUM2 در حیوانات پیر از عملکرد ناقص میتوکندری های پیر جلوگیری می‌کند.

همانطور که پیر می‌شویم، بدن ما تحت تغییرات بیولوژیکی قرار می‌گیرد که باعث کاهش عملکرد سلول ها و بافت‌ها می‌شود. با این حال، اکثر مطالعات انجام شده برای شناسایی مولکول‌های درگیر در اختلالات وابسته به افزایش سن، تنها بر مکانیسم رونویسی mRNA ژن مبتنی بوده‌اند و با وجوداین که گامی بسیار مهم در بروز ژن محسوب می‌شود ، تنها بخشی از ساز و کارهای نظارتی پیچیده در سلول های ما را تشکیل می‌دهد.

https://ojdanesh.com/1398/7167/مبارزه با پیری با نوعی RNAو مکانیسم pum2/

 ارتباط افزایش سن و پروتئین ها 

• دانشمندان در آزمایشگاه Johan Auwerx   در EPFL ، مسیر متفاوتی را در پیش گرفتند، و به مطالعه ارتباط بین افزایش سن و پروتئین‌های RNA-binding (RBPs) پرداختند ، در این روش مولکول های mRNA را به هم متصل کرده و سرنوشت آن‌ها را پس از رونویسی ژن تنظیم می‌کنند.

• ابتدا سلول‌هایی از حیوانات پیر را غربال کردند تا هر گونه RBPs که طی فرآیند پیری تغییر کرده است را شناسایی کنند.

• غربالگری نشان داد که یک پروتئین خاص، Pumilio2 ):PUM2) بسیار در حیوانات پیر تحریک و القا شده است. PUM2 به مولکول های mRNA حاوی سایت های شناسایی خاص هستند ، متصل می‌شود.

• پس از اتصال، PUM2 ترجمه mRNA های هدف به پروتئین را سرکوب می‌کند.

با استفاده از روش سیستم های ژنتیک، محققان یک mRNA جدید که به PUM2 متصل می شود را شناسایی کردند. این mRNA پروتئینی به نام Mitochondrial Fission Factor (MFF) را کد می‌کند و تنظیم کننده اصلی تقسیم میتوکندری محسوب می‌شود ( فرایندی که توسط آن میتوکندری به میتوکندری کوچکتر می‌شکند.) همچنین داشتن سطح بالایی از MFF اجازه  پاکسازی میتوکندری های معیوب را می‌دهد و فرآیندی به نام mitophagy ، نام دارد .

بر اساس نتیجه‌ی این مطالعه ، محور PUM2 / MFF  که به تازگی شناسایی شده طی پیری دچار بی نظمی می‌شود. مدارک و شواهد این مدعا از بررسی بافت عضلات و مغز جانوران پیر به دست آمده‌اند، که مشخص گردید دارای PUM2 بالاتری هستند، و در نتیجه، پروتئین MFF کمتری دارند.

این امر منجر به کاهش شکافت میتوکندری و mitophagy شده و بدون توانایی ریز کردن و حذف میتوکندری کوچکتر، بافت سال‌خورده انباشته از اندامک‌های  بزرگتر و ناسالم تر می‌شود.

مکانیسم حذفpum2

اما حذف PUM2 از عضلات موش‌های پیر می تواند این فرآیند را معکوس کند. به بیان داویده آمیکو  نویسنده اصلی مقاله: ما از تکنولوژی تکنولوژی CRISPR-Cas9 بهره گرفتیم تا به طور خاص ژن کدکننده Pum2 در عضله گاستروکنمیوس جوندگان پیر را هدف قرار داده و غیرفعال کنیم.

با کاهش سطوح Pum2، ما پروتئین MFF بیشتر به دست آورده و افزایش تکه تکه شدن میتوکندری و mitophagy را موجب شدیم. نتیجه‌ی این کار بهبود قابل ملاحظه‌ای در عملکرد میتوکندری حیوانات کهن‌سال بود.

این مکانیزم در nematode C نیز وجود دارد ، جالب است بدانید که پروتئین PUF-8 نیز در پیری نقش دارد.

تخلیه‌ی ژن PUF-8 از کرم های پیر به منظور بهبود عملکرد میتوکندری و افزایش طول عمر،  کفایت می‌کند. این کار نمونه‌ای است از اینکه چگونه یک رویکرد multi-omics و بین گونه‌ای می تواند ژن‌های جدید مرتبط با پیری را مشخص نماید.

پروتئین RNA- binding به بیماری های حاد عصبی عضلانی نیز مرتبط است، و اغلب در توده‌های پاتولوژیک جمع می‌شوند.

PUM2 تمایل دارد به شکل ذراتی تغلیظ شود که طی فرآیند پیری به MFF mRNA متصل شده و آن را به تله می‌اندازد.با توجه به این که مشاهدات نیاز به مطالعات بیشتر دارد، اما به وضوح نشان می‌دهد که پروتئین‌های RNA-binding می‌توانند اهداف مناسبی برای پیری و اختلالات وابسته به سن باشند.

 

 



 

لطفا رای خود را ثبت کنید
سپاس فراوان بابت وقتی که برای ارزیابی می گذارید
0 پاسخ

دیدگاه خود را ثبت کنید

تمایل دارید در گفتگوها شرکت کنید؟
در گفتگو ها شرکت کنید.

دیدگاهتان را بنویسید

نشانی ایمیل شما منتشر نخواهد شد. بخش‌های موردنیاز علامت‌گذاری شده‌اند *