RNA颗粒根据神经活动带来怎样的变化呢

细胞不断适应特定基因的活动水平的具体要求。这尤其适用于神经细胞,突触必须反复生成,以和重组。这些过程——没有的学习和记忆,例如,不可能——信使分子(mrna)提供蛋白质蓝图在正确的时间正确的地点。

在调节这些复杂的过程,所谓的RNA颗粒——小聚集各种RNA结合蛋白mRNA,扮演着重要的角色。在一篇发表在《华尔街日报》自然通讯LMU细胞生物学家教授领导的研究小组。迈克尔Kiebler详细说明特定的RNA颗粒变化取决于神经活动。

研究人员调查了包含DDX6 RNA结合蛋白颗粒。已经知道这种蛋白质颗粒,是一个重要的组成部分,它可以调节翻译- - -也就是说,转换成蛋白质的基因信息。“我们DDX用作标记来调查这些颗粒在生理条件下神经元的调控,”卡尔·鲍尔说,该研究的第一作者。

研究人员能够证明在细胞培养和动物模型,这些颗粒的大小减少神经元的成熟,但他们的数量增加。“这表明颗粒溶解,细胞组件重新分配,”鲍尔说。”在一个独立研究中同样的问题(背靠背),我们的合作伙伴好,弗洛伦斯贝斯教授的带领下,设法证明这些RNA颗粒承担进一步的生命有机体的重要角色,一直到生理衰老。”

DDX6-RNA颗粒作为临时的“RNA库”

随着神经元的成熟,他们的突触活动成指数增加。这是如此,研究人员怀疑有神经活动之间的相关性和RNA颗粒的大小。进一步的实验证实了这一假设:当细胞被刺激,颗粒萎缩;当突触活动限制,他们又变大。

此外,科学家们发现进一步RNA结合蛋白——Staufen2——也在颗粒的形成过程中发挥作用:没有Staufen2,这是参与信使RNA在细胞内运输等功能,颗粒不恢复增长即使突触活动抑制。此外,RNA的供应增长所需的颗粒也发生即使活动受到抑制。

把所有这些证据一起,科学家们从他们的结果得出DDX6-RNA颗粒作为临时“核糖核酸库”,参与神经活动的规定:特定的信使RNA可能被Staufen2带到颗粒保持在一个不活跃的状态,直到它们在需要的时候释放。

作者认为mrna监管也在其他细胞类型的颗粒的形成。因此,这里的结果将使一个长期贡献第一机械的理解细胞如何应对外部和内部的影响暂时和空间调节mrna和他们的翻译。

参考:鲍尔KE, Bargenda N, Schieweck R, et al。RNA供应导致神经元生理颗粒组装。Nat Commun。2022;13 (1):2781。doi:10.1038 / s41467 - 022 - 30067 - 3

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