Aarhus University Seal / Aarhus Universitets segl

mRNA kvalitetskontrol forhindrer kontaminering af celler

Forskere fra Aarhus Universitet har netop kortlagt en ny kvalitetskontrolmekanisme, som forhindrer kontaminering af celler med umodent mRNA. Dette hjælper os til at forstå, hvordan mRNA kvalitetskontrol kan forebygge utilsigtet spredning af giftige mRNA-molekyler.

24.08.2012 | Lisbeth Heilesen

Thomas Beuchert Kallehauge (til højre) og Torben Heick Jensen har i samarbejde med franske forskere kastet lys over et fænomen, hvor eksport af mRNA er ineffektiv. Studierne viser, at mRNA bevaret i såkaldte nukleare “dots” er translationelt aktive, og at “dots” kan fungere som lagringssteder for umodent RNA (foto: Estelle Marchal).

Nyopdaget funktion for “Dot-mRNA”

For at celler kan fungere optimalt, skal der produceres en lang række forskellige proteiner. Dette lader sig gøre ved, at det tilsvarende mRNA transkriberes fra dets gen i cellekernen og eksporteres fra kernen til cytoplasmaet, hvor mRNA’et translateres til protein. På mRNA’ets vej til cytoplasmaet bliver det pakket sammen med en række forskellige eksport-faktorer, som markerer mRNA’et som eksport-modent samt assisterer det til cytoplasma.

I bagegær (Saccharomyces cerevisiae) indeholdende specifikke mutationer af mRNA eksportfaktorer, akkumulerer mRNA tæt ved dets gen i cellekernen. Tidligere har man troet, at denne type akkumuleret materiale (med kælenavnet “dots”) var ubrugeligt og blot afventede nedbrydning. Ved hjælp af avancerede mikroskopiske teknikker – der tillader måling af individuelle mRNA-molekylær – kombineret med klassisk molekylærbiologi, er det imidlertid nu lykkes ph.d.-studerende Thomas B. Kallehauge at afsløre en hidtil ukendt og uventet funktion for ”dot-mRNA”.

“Dots” er gavnlige

Thomas B. Kallehauge kunne overraskende påvise, at “dot-mRNA” stadig er translationelt aktivt, hvis det blot får tid til at modnes og bevæge sig til cytoplasma. Hvis man derimod forsøger at tvinge “dot-mRNA” ud i cytoplasmaet for tidligt, giver dette mRNA ikke ophav til proteinproduktion, men medfører i stedet en alvorlig nedsat vækst.

Disse resultater, der netop er blevet publiceret online i det anerkendte amerikanske tidsskrift Molecular Cell, indikerer, at lagring af umodent mRNA i nukleare ”dots” er en fordel for cellen. Med tiden vil ”dot-associeret mRNA” blive modnet og efterfølgende eksporteret til cytoplasmaet for at facilitere proteinproduktion. Fra et fysiologisk synspunkt er dette relevant, når celler f.eks. udsættes for forskellige former for stress, der påvirker effektiviteten af mRNA-produktionen.

Fremtidige undersøgelser

Den fremtidige indsats vil blive målrettet en afdækning af RNA/protein sammensætningen af ”dots”. Desuden vil forskningen fokusere på at beskrive et lignende fænomen i humane celler.

 

Forskningen blev udført i Torben Heick Jensens laboratorium ved Dansk Grundforskningsfonds ”Center for mRNP Biogenese og Metabolisme” på Institut for Molekylærbiologi og Genetik ved Aarhus Universitet. Thomas B. Kallehauge tilbragte 15 måneder i Edouard Bertrands laboratorium ved Institut de Génétique Moléculaire de Montpellier (IGMM) i Montpellier, Frankrig, hvor en del af forskningsarbejdet blev udført.


Link til artiklen:

Nuclear Retention Prevents Premature Cytoplasmic Appearance of mRNA

Thomas Beuchert Kallehauge1, 2, Marie-Cécile Robert2, Edouard Bertrand2,  and Torben Heick Jensen1

1 Department of Molecular Biology and Genetics, Centre for mRNP Biogenesis and Metabolism, C.F. Møllers Allé, Building 1130, Aarhus University, 8000 Aarhus C, Denmark
2 Institute de Génétique Moléculaire Montpellier, Unité Mixte de Recherche 5535, CNRS, 34293 Montpellier, France


Mere information

Professor Torben Heick Jensen
Leder af Center for mRNP Biogenese og Metabolisme
Institut for Molekylærbiologi og Genetik, Aarhus Universitet
thj@mb.au.dk
- 60202705 - www.mRNP.dk.

Offentligheden / Pressen, Institut for Molekylærbiologi og Genetik, mRNP