Menyasarkan protein ini dapat membantu memerangi penuaan
Para saintis telah menemui mekanisme genetik metabolisme sel yang tidak diketahui yang semakin tidak berfungsi dengan penuaan.
Penyelidik di thecole Polytechnique Fédérale de Lausanne (EPFL) di Switzerland mencadangkan bahawa penemuan mereka dapat membawa kepada sasaran baru untuk rawatan untuk memerangi penuaan dan keadaan yang berkaitan dengan usia.
Penemuan mereka berkaitan dengan protein yang mengubah fungsi mitokondria, yang merupakan unit daya kecil di dalam sel yang memberi mereka tenaga mereka.
Pasukan EPFL mendapati bahawa tisu otak dan otot dari haiwan berumur mempunyai tahap protein yang tinggi, yang disebut anggota keluarga pengikat 2 pumilio RNA (PUM2).
Kertas kajian dalam jurnal Sel Molekul menerangkan bagaimana penuaan mendorong tahap PUM2 yang lebih tinggi, yang seterusnya mengurangkan tahap protein lain yang disebut faktor pembelahan mitokondria (MFF).
MFF membantu sel memecah mitokondria besar menjadi unit yang lebih kecil dan membersihkannya. Sampel tisu dari haiwan yang berumur juga mempunyai tahap MFF yang lebih rendah.
Para penyelidik mencadangkan bahawa ketika usia binatang, jalur PUM2 / MFF menjadi semakin tidak teratur.
Apabila tahap PUM2 meningkat, mereka menurunkan tahap MFF. Hasilnya ialah sel menjadi semakin tidak dapat memecah dan membersihkan mitokondria yang lebih kecil. Seiring berjalannya waktu, sel dan tisu terkumpul semakin banyak mitokondria yang tidak sihat.
Protein pengikat RNA dan penuaan
PUM2 adalah protein yang mengikat RNA. Molekul-molekul ini mengubah ekspresi gen dengan mengikat molekul RNA messenger (mRNA) yang membawa kod DNA untuk diproses sel.
Dalam kajian baru-baru ini, pasukan mendapati bahawa ketika PUM2 mengikat molekul mRNA yang membawa kod DNA untuk MFF, ia menyekat kemampuan sel untuk membuat protein MFF dari molekul mRNA tersebut.
Sebilangan besar penyelidikan mengenai molekul yang mempengaruhi penuaan sel dan tisu cenderung memfokuskan pada transkripsi gen menjadi mRNA. Walau bagaimanapun, ini hanyalah langkah pertama dalam proses kompleks memindahkan maklumat yang terdapat dalam gen ke dalam kerja sel.
Para penyelidik EPFL menemui jalan PUM2 / MFF ketika mereka memutuskan untuk menyelidiki langkah yang terjadi setelah transkripsi gen.
Ketika mereka memeriksa sel-sel haiwan untuk mengenal pasti protein pengikat RNA yang berubah seiring bertambahnya usia, mereka mendapati bahawa PUM2 meningkat tinggi pada haiwan yang lebih tua.
PUM2 hanya mengikat molekul mRNA yang mempunyai laman web yang dikenalinya. Apabila melekat pada mRNA, ia menghentikan terjemahan kod tersebut ke protein yang sesuai.
Dengan menggunakan pendekatan "sistem genetik", pasukan menemui mRNA yang sebelumnya tidak diketahui yang diikat oleh PUM2. Ini adalah mRNA yang membawa kod sel untuk membuat MFF.
Penyuntingan gen membalikkan kesan yang berkaitan dengan usia
Di bahagian lain kajian, para penyelidik menunjukkan bagaimana mungkin untuk membalikkan kesan PUM2 yang berkaitan dengan usia pada sel dan tisu.
Dengan menggunakan teknologi penyuntingan gen CRISPR-Cas9, mereka mengurangkan PUM2 pada otot tikus tua dengan membungkam gen pengekodan yang sesuai.
Ini menyebabkan tahap protein MFF yang lebih tinggi, yang - melalui peningkatan perpecahan dan pembersihan sampah - meningkatkan fungsi mitokondria pada tikus yang berusia.
Pasukan ini juga menyiasat mekanisme serupa dalam cacing gelang Caenorhabditis elegans, yang merupakan model yang sering digunakan oleh saintis untuk mengkaji jalur molekul.
Pada cacing gelang, penuaan menyebabkan tahap protein PUF-8 yang mengikat RNA lebih tinggi. Para penyelidik mendapati bahawa membungkam gen yang sesuai untuk PUF-8 pada cacing yang lebih tua meningkatkan fungsi mitokondria mereka dan memperpanjang jangka hayatnya.
Kajian lain telah mengaitkan protein pengikat RNA dengan penyakit degeneratif neuromuskular. Mereka juga menunjukkan bahawa mereka sering terkumpul menjadi gumpalan yang disebut butiran patologi.
Para penyelidik EPFL mendapati bahawa PUM2 mempunyai kecenderungan yang serupa, dengan penuaan, untuk bergabung menjadi zarah-zarah yang mengikat dan menangkap mRNA MFF.
