În fiecare celulă a corpului nostru există ribozomi, care sunt „mașini” foarte complexe care produc proteinele care alcătuiesc corpul. Dacă v-ați întrebat vreodată cum – la nivel celular – creștem, reconstruim țesuturile și ne schimbăm, răspunsul este chiar aici – în ribozomi. O echipă de cercetători danezi tocmai a prezentat o lucrare care descrie exact cum sunt construiți și cum funcționează ribozomii.

– Este uimitor că am reușit să vizualizăm detaliile atomice ale ribozomului, care este într-adevăr mic, de aproximativ 20-30 de nanometri în dimensiune – spune profesorul Eva Kummer de la Centrul de Cercetare a Proteinelor Fundației Novo Nordisk, coautor al studiului .

Ribozomul este o parte a celulei formată din ARN ribozomal și proteine ​​ribozomale. Este ca o fabrică care construiește proteine ​​folosind un set de instrucțiuni găsite în gene. Ribozomii plutesc în citosolul unei celule, organele celulare cum ar fi mitocondriile sau protoplasma bacteriană.

Folosind un microscop electronic, Prof. Comer și colegii ei Giang Nguyen și Christina Ritter au reușit să creeze un model 3D al ribozomului. Sau, mai precis, au făcut instantanee ale modului în care se formează un ribozom.

Considerăm că este foarte important să înțelegem cum este construit ribozomul și cum funcționează, deoarece este singura moleculă celulară care produce proteine ​​la oameni și în toate celelalte organisme vii. Fără proteine, nu ar exista viață, spune Comer.

Să fim clari: proteinele sunt elementele de bază ale corpului uman. Inima, plămânii, creierul și întregul corp sunt alcătuite din multe proteine ​​diferite produse de ribozomi. Deoarece nu există nimic la fel de evident zilnic pentru noi ca corpul nostru, ni se pare foarte simplu, iar faptul că funcționează pare obișnuit. Nu ne amintim că fiecare parte a acesteia este alcătuită din milioane de molecule extrem de complexe și este destul de uimitor – după cum explică biologii – că fiecare moleculă știe exact ce să facă și cum să funcționeze.

Ribozomii înșiși sunt, de asemenea, foarte complexi, formați din peste 80 de componente diferite. Echipa profesorului Comer a creat modele 3D a trei etape diferite de formare a ribozomilor.

– Ribozomul este o particulă complexă formată din multe proteine ​​și componente ARN – care trebuie asamblate, legate și transportate la locul potrivit. Nu totul se întâmplă deodată. Cercetătorul explică că asamblarea ribozomilor este un proces gradual care se extinde pe mai multe etape.

În opinia ei, dintre cele trei etape, cel mai interesant este modelul care descrie primul moment al asamblarii, pe care nimeni nu l-a descris încă. Autorii au fost interesați în special de o proteină numită GTPBP10. Ei au observat că interacționează ușor cu componenta ARN, care formează o spirală lungă. În partea de jos a acestui helix se află centrul catalitic al ribozomului, unde sunt sintetizate proteinele. Acesta este motivul pentru care cercetătorii subliniază că este foarte important ca spirala să fie pliată și poziționată corect. Pentru a realiza acest lucru, GTPBP10 apucă elica și o plasează în poziția corectă pentru sinteza proteinelor.

Acesta este, desigur, doar unul dintre multele etape ulterioare în formarea ribozomilor. Scopul cercetării autorilor este de a descrie acest proces pas cu pas. Numai în acest fel va fi posibil să înțelegem cu exactitate cum se formează ribozomul și cum funcționează. Acesta este primul pas pentru a influența funcționarea acestuia și a învăța cum să reacționăm atunci când ceva nu mai funcționează.

– Erorile în asamblarea ribozomilor reduc serios capacitatea celulelor noastre de a produce proteine. Acestea sunt proteine ​​care, de exemplu, transformă energia din alimentele pe care le consumăm în energie pe care organismul o poate folosi pentru a rula tot felul de procese celulare – explică profesorul. Vino. Dacă ribozomul mitocondrial nu funcționează, corpul nostru nu mai este capabil să producă așa-numitele „monede energetice” care duc la boli precum boli neurodegenerative și boli de inimă. Pe măsură ce îmbătrânesc, producția acestor monede energetice devine, de asemenea, mai puțin eficientă.

Cercetare: Thu Giang Nguyen et al, Structural Insights in the role of GTPBP10 in mitoribozomal ARN maturation, Nature Communications (2023). ID digital: 10.1038/s41467-023-43599-z

Preparat pe baza articolului Cercetătorii produc un model 3D al ribozomului și vizualizează cum ar putea fi fabricat Publicat pe Phys.org și furnizat de Universitatea din Copenhaga.