Shkencëtarët zbulojnë një rrugë të re reagimi ndaj stresit për riparimin e lidhjeve të kryqëzuara ARN-proteinë të shkaktuara nga aldehidet toksike

Ekipi hulumtues i profesoreshë Petra Beli dhe bashkëpunëtorëve të tyre kanë zbuluar se aldehidet, një lloj kimikati toksik i prodhuar nga trupi pas pirjes së alkoolit, dëmtojnë qelizat duke krijuar lidhje kimike ndërmjet ARN-së dhe proteinave, duke ndërhyrë në prodhimin e proteinave.

Shkencëtarët në grupin e Belit, të cilët vijnë nga Instituti i Biologjisë Molekulare (IMB), Universiteti Johannes Gutenberg në Mainz (JGU) dhe Qendra për Plakjen e Shëndetshme në Mainz, zbuluan më tej se qeliza i heq këto lidhje të kryqëzuara duke përdorur një stres të ri, të ruajtur evolucionarisht . rruga e reagimit . Këto gjetje hedhin dritë mbi mënyrën se si aldehidet ndikojnë në trupin tonë dhe mekanizmat që ne kemi përshtatur për t’u marrë me këto nënprodukte toksike të metabolizmit qelizor.

Qelizat tona janë vazhdimisht të ekspozuara ndaj shumë kimikateve toksike që mund të dëmtojnë ADN-në, ARN-të dhe proteinat tona. Aldehidet, të tilla si acetaldehidi dhe formaldehidi, janë një lloj i tillë i përbërjes kimike. Ato mund të gjenden në mjedis, p.sh., në ajër, ujë ose ushqim, por gjithashtu prodhohen nga brenda nga reaksionet metabolike brenda qelizave tona. Më e rëndësishmja, ato prodhohen si nënprodukte kur qelizat tona detoksifikojnë etanolin pasi kemi konsumuar pije alkoolike.

Aldehidet janë toksike për qelizat tona sepse mund të dëmtojnë ADN-në, duke shkaktuar thyerje që ndërhyjnë në transkriptimin dhe replikimin e ADN-së. Grumbullimi i acetaldehidit në trupin tonë është një kontribuues i madh në disa nga simptomat e hangover që marrim pas pirjes. Mutacionet që zvogëlojnë aftësinë e qelizave për të hequr aldehidet janë të lidhura edhe me sëmundje gjenetike si anemia Fanconi. Megjithatë, nuk dihej më parë nëse toksiciteti i aldehideve është vetëm rezultat i dëmtimit të ADN-së ose nëse aldehidet ndërhyjnë edhe me mekanizmat e tjerë qelizorë.

Në këtë studim, i cili u botua në Molecular Cell , profesoresha Petra Beli dhe kolegët e saj zbuluan se përveç dëmtimit të ADN-së, aldehidet krijojnë edhe lidhje kimike të quajtura lidhje të kryqëzuara midis ARN-së dhe proteinave në qelizë. Këto lidhje të kryqëzuara pengojnë ribozomet ndërsa përpiqen të përkthejnë ARN-të, duke penguar prodhimin e proteinave të reja.

Ata zbuluan gjithashtu se qeliza heq këto lidhje të kryqëzuara ARN- proteinë nëpërmjet një rruge të re, të konservuar në mënyrë evolucionare të reagimit ndaj stresit, që përfshin modifikimin post-përkthimor të proteinës së ndërlidhur me një formë të veçantë të ubiquitilimit dhe një proteinë të quajtur VCP.

“Përgjigja e stresit e nxitur nga ubikutilimi e shkaktuar nga lidhjet e kryqëzuara të proteinave ARN është anashkaluar si një rrugë e kontrollit të cilësisë qelizore,” tha Beli, Drejtor Adjunct në IMB dhe Profesor i Proteomikës Kuantitative në Universitetin e Mainz.

Aldwin Suryo Rahmanto dhe Christian Blum, të cilët janë autorët e parë të përbashkët të këtij studimi, shtuan: “Rezultatet tona hapin një linjë krejtësisht të re kërkimi mbi lidhjet e kryqëzuara të ARN-proteinës që janë të nxitura nga aldehidet reaktive.” Këto rezultate tregojnë se aldehidet dëmtojnë qelizat tona në më shumë se një mënyrë dhe përshkruajnë për herë të parë një mekanizëm për heqjen e lidhjeve të kryqëzuara të ARN-proteinës në qelizat tona.

E rëndësishmja, aftësia e trupit tonë për të hequr aldehidet zvogëlohet gradualisht me kalimin e moshës, gjë që mund të rezultojë në formimin e më shumë lidhjeve të kryqëzuara të ARN-proteinës ndërsa rritemi. Prandaj, autorët spekulojnë se kjo rrugë e re e reagimit ndaj stresit mund të jetë veçanërisht e rëndësishme për ruajtjen e funksionit të qelizave tek individët e moshuar.