Pela Universidade de Ciência e Tecnologia King Abdullah | Phys.Org
08.Mar.23
YB1 e HuR regulam a estabilidade de alvos comuns de mRNA contendo um sítio de consenso rico em U. (A) Células C2C12 em crescimento exponencial tratadas com siRNAs direcionados a YB1 (siYB1), HuR (siHuR) ou tratadas com um siRNA de controle (siCtl) foram usadas para avaliar os níveis de estado estacionário de Myog, MyoD e cMyc mRNAs. Os níveis de mRNA foram avaliados por RT-qPCR usando primers específicos, padronizados contra os níveis de mRNA GAPDH e plotados em relação à condição siCtl. Os dados são apresentados ± o SEM de três experimentos independentes. *P < 0,05, **P < 0,005, ***P < 0,0005 (teste t) (B–D) A estabilidade dos mRNAs Myog, MyoD e cMyc em células C2C12 esgotadas ou não (siCtl) de YB1 (siYB1 ) ou HuR (siHuR) foi determinado por experimentos de busca de pulso ActD. As células foram tratadas com Actinomicina D (ActD) por 0, 2, 4 ou 6 h e o RNA total foi usado para análise RT-qPCR. O nível de expressão do mRNA em cada ponto de tempo foi normalizado para os níveis de GAPDH mRNA e plotado em relação à abundância de cada mensagem em 0 h de tratamento com ActD (considerado como 100%). Os dados na figura são apresentados ± o SEM de três experimentos independentes. *P < 0,05, **P < 0,005 (teste t). Crédito: Nucleic Acids Research (2023). DOI: 10.1093/nar/gkac1245
Duas proteínas se juntam para PROTEGER e ESTABILIZAR o RNA enquanto ele carrega o código de formação de músculos através da célula. Uma compreensão mais aprofundada desse complexo estabilizador de RNA pode ter implicações para influenciar a recuperação muscular e o tratamento de doenças.
O RNA, uma molécula frágil, atua como um intermediário que transporta o código genético copiado do DNA para as fábricas de produção de proteínas na célula, onde o código é TRADUZIDO para formar os vários componentes minúsculos que, juntos, nos tornam quem somos.
“Mas o RNA não é mais visto apenas como um canal intermediário passivo”, diz a bioquímica Brenda Janice Sánchez, da KAUST Smart-Health Initiative. “Ele atua como um ponto de CONTROLE regulatório, ESSENCIAL para o funcionamento NORMAL de todos os processos biológicos”.
Isso significa que vários aspectos da maquinaria celular precisam trabalhar juntos PARA EVITAR que esses RNAs mensageiros se degradem – e para mantê-los em movimento – e, finalmente, garantir sua TRADUÇÃO em seu DESTINO FINAL em proteína.
Se qualquer parte desse processo for perturbada, a síntese de proteínas será significativamente afetada, levando a um comportamento celular ANORMAL ou até mesmo à morte.
Agora, Janice Sánchez e seus colegas da KAUST e da McGill University, no Canadá, identificaram um complexo proteico que é crucial PARA a estabilidade do RNA mensageiro durante a formação das fibras musculares. O complexo é formado por duas proteínas: o antígeno humano R (HuR) e a proteína de ligação Y-Box 1 (YB1). Seu estudo foi publicado na Nucleic Acids Research.
Crédito: Universidade de Ciência e Tecnologia Rei Abdullah
Os papéis precisos de cada proteína individual neste processo de estabilização ainda precisam ser descobertos. Mas pesquisas adicionais que separam os detalhes de como tudo isso funciona podem ajudar os cientistas a influenciar a quantidade e os tipos de proteínas produzidas no músculo, bem como em outros tecidos a qualquer momento.
“E se pudéssemos promover a associação de HuR a YB1 durante a terapia de recuperação muscular?” pergunta Janice Sánchez. “Isso poderia levar a mais ou melhores fibras musculares?
Aprender a controlar a renovação do RNA durante a formação de fibras musculares pode ter imensas repercussões no desenvolvimento de novas terapêuticas que previnem patologias relacionadas aos músculos.”
Os cientistas já sabiam que o HuR está envolvido na estabilização de RNAs mensageiros contendo sequências distintas de bases nitrogenadas, chamadas de elementos ricos em AU, em suas regiões não traduzidas.
Mas o HuR tem funções múltiplas e às vezes opostas, pois também pode promover a degradação do RNA mensageiro.
O biocientista da KAUST, Imed-Eddine Gallouzi, liderou Janice Sanchez e a equipe para descobrir a rede de proteínas que poderia estar envolvida na GARANTIA da capacidade do HuR de estabilizar o RNA mensageiro especificamente DURANTE a formação de fibras musculares.
Eles fizeram isso usando anticorpos para isolar HuR de células musculares precursoras de camundongos (chamadas mioblastos) e, em seguida, empregando uma técnica chamada espectrometria de massa para identificar as proteínas ligadas a ele. YB1 se destacou porque também é conhecido por estar envolvido na estabilização e ligação do RNA mensageiro.
A equipe então alvejou o gene que codifica YB1 para desligá-lo em mioblastos e descobriu que isso reduzia significativamente a eficiência dessas células para amadurecer em células musculares.
Além disso, quando os genes foram direcionados em mioblastos normais para produzir quantidades maiores de HuR, a formação de fibras musculares foi aprimorada. Isso não aconteceu, porém, em mioblastos com a proteína YB1 DESLIGADA. Testes posteriores estabeleceram que HuR e YB1 formam um complexo que se liga ao elemento rico em AU em RNAs mensageiros para torná-los estáveis durante o processo de formação de fibras musculares.
“Estabelecer a rede de proteínas de ligação ao RNA que interagem com o HuR, bem como dissecar o mecanismo pelo qual esses complexos estão envolvidos em processos vitais, como a formação de fibras musculares, será fundamental para nossa compreensão do dogma central da biologia molecular, de quando o código é transcrito para o RNA do DNA, para quando é TRADUZIDO em proteínas”, diz Gallouzi. “Nosso estudo mostra que a afinidade do HuR pelo seu alvo de RNA é diretamente influenciada pela proteína de ligação ao RNA com a qual ele se associa.”
[Ênfase adicionada]
Mais informações: Brenda Janice Sánchez et al, The formation of HuR/YB1 complex is required for the stabilization of target mRNA to promote myogenesis, Nucleic Acids Research (2023). DOI: 10.1093/nar/gkac1245
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