Durante la divisione cellulare, un'accurata segregazione del materiale genetico nelle cellule figlie è fondamentale per mantenere l'integrità del genoma. Tuttavia, questo processo può essere compromesso da vari stress cellulari, inclusa l’irradiazione ultravioletta (UV), che può indurre danni al DNA e compromettere la segregazione cromosomica. Per far fronte a tali condizioni di stress, le cellule hanno sviluppato meccanismi protettivi, come la formazione di granuli di stress. I granuli di stress sono focolai citoplasmatici che contengono complessi di traduzione bloccati e varie proteine ​​leganti l'RNA e si ritiene che svolgano un ruolo nella conservazione dell'mRNA, nel decadimento dell'RNA e nel controllo traduzionale in condizioni di stress.

Studi recenti hanno fatto luce sul ruolo dei granuli da stress nella protezione delle cellule figlie dai danni all’RNA indotti dai raggi UV. Ecco una panoramica dei meccanismi coinvolti:

Sequestro dell'RNA danneggiato: In seguito all'irradiazione UV, le cellule subiscono la formazione di lesioni dell'RNA, che possono interrompere la traduzione e compromettere l'integrità dell'mRNA. I granuli dello stress agiscono come compartimenti di stoccaggio che sequestrano le molecole di RNA danneggiate, impedendone la traduzione in proteine ​​potenzialmente dannose. Sequestrando l'RNA danneggiato, i granuli da stress aiutano a mantenere la qualità del trascrittoma cellulare e a ridurre al minimo la produzione di proteine ​​aberranti che potrebbero interferire con le funzioni cellulari.

Reclutamento di fattori di riparazione dell'RNA: I granuli da stress fungono da piattaforme per il reclutamento di fattori di riparazione dell’RNA, essenziali per riparare le molecole di RNA danneggiate. Il sequestro dell’RNA danneggiato nei granuli di stress facilita la loro interazione con i macchinari di riparazione dell’RNA, promuovendo processi di riparazione efficienti. È noto che vari fattori di riparazione dell'RNA, come l'RNA elicasi, l'RNA esonucleasi e l'RNA ligasi, si localizzano nei granuli di stress, dove possono accedere e riparare le lesioni dell'RNA.

Repressione traslazionale: I granuli di stress contribuiscono anche alla repressione della traslazione in condizioni di stress. Ciò si ottiene sequestrando i fattori di inizio della traduzione e le proteine ​​ribosomiali nei granuli di stress, inibendo così l'assemblaggio dei complessi di traduzione attivi. Riducendo la traduzione globale, le cellule possono risparmiare energia e risorse, prevenendo anche la sintesi di proteine ​​che potrebbero esacerbare il danno cellulare. Inoltre, il sequestro dei fattori di traduzione nei granuli di stress aiuta a prevenire la traduzione delle molecole di RNA danneggiate, minimizzando ulteriormente la produzione di proteine ​​dannose.

Interazione con le vie di decadimento dell'mRNA: I granuli dello stress sono interconnessi con i percorsi di decadimento dell'mRNA, che sono responsabili della degradazione delle molecole di RNA danneggiate o non necessarie. Le molecole di RNA danneggiate sequestrate nei granuli di stress possono essere prese di mira per la degradazione attraverso il percorso di decadimento dell'RNA mediato dagli esosomi. L'esosoma è un complesso multi-subunità che degrada le molecole di RNA e si trova spesso in stretta associazione con i granuli dello stress. Facilitando la degradazione dell'RNA danneggiato, i granuli da stress contribuiscono al mantenimento dell'omeostasi dell'RNA cellulare e prevengono l'accumulo di specie di RNA potenzialmente dannose.

Nel complesso, la formazione di granuli di stress in risposta all’irradiazione UV funge da meccanismo protettivo per salvaguardare le cellule figlie dai danni all’RNA. Sequestrando l'RNA danneggiato, reclutando fattori di riparazione dell'RNA, reprimendo la traduzione e interagendo con le vie di decadimento dell'mRNA, i granuli di stress aiutano a mantenere l'integrità del trascrittoma cellulare e prevengono la propagazione del danno dell'RNA alle cellule figlie, garantendo la loro vitalità e il corretto sviluppo.