Se una cellula è a corto di zucchero, immagazzina alcuni RNA messaggeri per prolungarne la vita. Come ha scoperto un gruppo di ricerca del Biozentrum dell'Università di Basilea, la proteina Puf5p determina se i singoli RNA messaggeri verranno immagazzinati o degradati quando i livelli di zucchero sono bassi. Lo studio pubblicato su eLife mostra che Puf5p invia quindi gli RNA messaggeri a un organello cellulare dove il loro destino è segnato.

Se una cellula incontra una situazione di stress, se è dovuto a restrizione nutritiva o shock osmotico, la cellula reagisce immediatamente per garantirne la sopravvivenza. Il gruppo di ricerca della prof.ssa Anne Spang presso il Biozentrum dell'Università di Basilea, ha studiato come le varie condizioni di stress influenzano i processi nella cellula.

Il team ha scoperto che i cosiddetti P-corpi, piccoli organelli cellulari, svolgono un ruolo importante in questi processi:non solo, come si era ipotizzato in precedenza, degradare gli RNA messaggeri (mRNA), che non servono alla cellula nella rispettiva situazione, ma assicurano anche che gli mRNA necessari siano memorizzati. Come portatori mobili di informazioni genetiche nelle cellule, Gli mRNA sono modelli per la produzione di proteine ​​vitali. Con Puf5p il team di ricerca ha inoltre identificato la stessa proteina che determina il destino dei vari mRNA.

La proteina decide il destino degli mRNA

Spang e il suo team, usando il lievito come organismo modello, hanno studiato quali processi sono coinvolti quando una cellula ha a che fare con la restrizione di zucchero e li ha confrontati con la risposta ad altre situazioni di stress. Si è scoperto che i corpi P aumentano l'immagazzinamento dei cosiddetti mRNA mitocondriali quando si verifica una carenza di zucchero. I prodotti degli mRNA mitocondriali stabiliscono l'adattamento del processo di metabolismo energetico nelle centrali elettriche delle cellule, i mitocondri. "Questo è l'unico modo per garantire la sopravvivenza continua della cellula, " spiega Spang. Contemporaneamente, tutti gli mRNA che non sono necessari per padroneggiare la situazione di carenza sono degradati nei P-corpi. Fino ad ora, si presumeva che i corpi P giocassero solo un ruolo nella degradazione degli mRNA.

Per di più, i ricercatori sono stati in grado di identificare il decisore responsabile di questa selezione:"Abbiamo dimostrato che la proteina Puf5p decide principalmente il destino del singolo mRNA e lo trasporta nel sito in cui viene effettuato, i corpi P, " riferisce Spang.

Le cellule vivono più a lungo sotto stress

Numerose ricerche scientifiche precedenti hanno dimostrato che alcuni stress, in particolare la restrizione nutritiva, può avere un effetto positivo sull'aspettativa di vita di una cellula e di conseguenza anche degli esseri umani. Le indagini svolte da Spang forniscono ancora un altro tassello nella comprensione più dettagliata dei processi alla base di un aumento della durata della vita. "È anche l'immagazzinamento del corpo P degli mRNA durante la carenza di zucchero che si rivela vantaggioso per la durata della vita della cellula, "dice Spang.