Hvordan DHX9 stressgranulat beskytter datterceller mod UV-induceret RNA-skader

Under celledeling er nøjagtig adskillelse af genetisk materiale til datterceller afgørende for at opretholde genomets integritet. Denne proces kan dog udfordres af forskellige cellulære belastninger, herunder ultraviolet (UV) bestråling, som kan inducere DNA-skade og forringe kromosomadskillelse. For at klare sådanne stressforhold har celler udviklet beskyttelsesmekanismer, såsom dannelsen af ​​stressgranulat. Stressgranuler er cytoplasmatiske foci, der indeholder stoppede translationskomplekser og forskellige RNA-bindende proteiner, og de menes at spille en rolle i mRNA-lagring, RNA-henfald og translationel kontrol under stressforhold.

Nylige undersøgelser har kastet lys over stressgranulernes rolle i at beskytte datterceller mod UV-induceret RNA-skader. Her er en oversigt over de involverede mekanismer:

Sekvestrering af beskadiget RNA: Ved UV-bestråling oplever celler dannelsen af ​​RNA-læsioner, som kan forstyrre translation og kompromittere mRNA-integriteten. Stressgranulat fungerer som opbevaringsrum, der sekvestrerer beskadigede RNA-molekyler, hvilket forhindrer deres oversættelse til potentielt skadelige proteiner. Ved at sekvestrere beskadiget RNA hjælper stressgranulat med at opretholde kvaliteten af ​​det cellulære transkriptom og minimere produktionen af ​​afvigende proteiner, der kan interferere med cellulære funktioner.

Rekruttering af RNA-reparationsfaktorer: Stressgranulat tjener som platforme for rekruttering af RNA-reparationsfaktorer, som er afgørende for at reparere beskadigede RNA-molekyler. Sekvestreringen af ​​beskadiget RNA i stressgranulat letter deres interaktion med RNA-reparationsmaskineri, hvilket fremmer effektive reparationsprocesser. Forskellige RNA-reparationsfaktorer, såsom RNA-helikaser, RNA-exonukleaser og RNA-ligaser, er kendt for at lokalisere sig til stressgranulat, hvor de kan få adgang til og reparere RNA-læsioner.

Oversættelsesundertrykkelse: Stressgranulat bidrager også til undertrykkelse af translation under stressforhold. Dette opnås ved at sekvestrere translationsinitieringsfaktorer og ribosomale proteiner til stressgranuler, hvorved samlingen af ​​aktive translationskomplekser hæmmes. Ved at reducere global translation kan celler spare energi og ressourcer, samtidig med at de forhindrer syntesen af ​​proteiner, der kan forværre cellulær skade. Desuden hjælper sekvestreringen af ​​translationsfaktorer i stressgranulat til at forhindre translationen af ​​beskadigede RNA-molekyler, hvilket yderligere minimerer produktionen af ​​skadelige proteiner.

Interaktion med mRNA-henfaldsveje: Stressgranulat er forbundet med mRNA-henfaldsveje, som er ansvarlige for nedbrydningen af ​​beskadigede eller unødvendige RNA-molekyler. Beskadigede RNA-molekyler sekvestreret i stressgranulat kan målrettes for nedbrydning gennem den exosom-medierede RNA-henfaldsvej. Eksosomet er et kompleks med flere underenheder, der nedbryder RNA-molekyler og findes ofte i tæt forbindelse med stressgranulat. Ved at lette nedbrydningen af ​​beskadiget RNA bidrager stressgranulat til opretholdelsen af ​​cellulær RNA-homeostase og forhindrer akkumulering af potentielt skadelige RNA-arter.

Samlet set tjener dannelsen af ​​stressgranulat som reaktion på UV-bestråling som en beskyttende mekanisme til at beskytte datterceller mod RNA-skader. Ved at sekvestrere beskadiget RNA, rekruttere RNA-reparationsfaktorer, undertrykke translation og interagere med mRNA-henfaldsveje hjælper stressgranulat med at opretholde integriteten af ​​det cellulære transkriptom og forhindre udbredelsen af ​​RNA-skader på datterceller, hvilket sikrer deres levedygtighed og korrekt udvikling.