Столкновение рибосом активирует репарацию РНК

Альдегиды — токсичные соединения, образующиеся в организме в результате метаболических процессов, особенно при потреблении алкоголя. Они опасны, так как связываются с клеточными макромолекулами, такими как ДНК, РНК и белки, и сшивают их.

Повреждения ДНК в виде сшивок должны репарироваться клеткой, чтобы предотвратить преждевременное старение и рак. Однако ранее было неизвестно, как клетки обнаруживают и устраняют сшивки в одноцепочечной РНК. Команда под руководством профессора Юлиана Штингле из Мюнхенского центра генетики показала, что сшивки в РНК токсичны, поскольку нарушают синтез белка. Исследование опубликовано в журнале Molecular Cell.

«Ранее было сложно изучать именно повреждения РНК сшивками, так как большинство химических веществ повреждают и ДНК», — говорит ведущий автор Жаклин Кордес.

«Поэтому мы использовали новый подход, чтобы индуцировать и изучить повреждения РНК в отсутствие повреждений ДНК», — добавляет доктор Шубо Чжао, также ведущий автор работы. Используя эту новую экспериментальную систему, исследователи обнаружили ранее неизвестный механизм, с помощью которого рибосома может действовать как сенсор повреждений в виде сшивок.

Рибосомы движутся по молекуле матричной РНК (мРНК), транслируя информацию в белки. Как показали исследователи, рибосома останавливается, как только сталкивается с повреждением. Это приводит к столкновениям с последующими рибосомами, что и запускает удаление повреждения.

«Наши новые данные показывают, что соединения, обычно считающиеся исключительно повреждающими ДНК, нарушают клеточный гомеостаз на гораздо более широком уровне. Учитывая, что такие агенты часто используются для химиотерапии, наша работа имеет прямое значение для понимания механизмов действия часто используемых противораковых препаратов», — говорит Штингле.