Role ribonukleáz v procesu stárnutí a buněčné údržby
Současný výzkum intervenčních metod zaměřených na proces stárnutí se dlouhodobě soustředí na mechanismus takzvaného mírného stresu. Tento proces vyvolává v buňkách odezvy, které vedou ke zvýšení jejich údržbové kapacity. Příkladem takového zásahu je kalorická restrikce nebo působení tepla. Aktuální vědecké poznatky nyní rozšiřují poznání o úloze RNA molekul v těchto adaptačních procesech.
Výzkumný tým se zaměřil na studium fragmentů transferové RNA, označovaných jako tRHs. Ačkoliv je proces vzniku těchto fragmentů štěpením známý, jejich konkrétní biologický význam v kontextu dlouhověkosti zůstával dosud nedostatečně popsán. Pomocí genetického screeningu u organismu Caenorhabditis elegans vědci identifikovali ribonukleázu DIS-3, která katalyzuje generování specifických tRH fragmentů, konkrétně 5-tRH-Gln a 5-tRH-Asp.
Zjištění naznačují, že fragment 5-tRH-Gln je zásadní pro prodloužení délky života, ke kterému dochází v důsledku dietní restrikce. Mechanismem účinku je snížení translace prostřednictvím vazby na ribozomální proteiny a následná aktivace transkripčního faktoru SKN-1, který je přímo spojen s mechanismy prodlužujícími délku života.
Studie prokázala, že tato funkce ribonukleázy DIS3 je evolučně konzervovaná. U savčích buněk vědci potvrdili, že DIS3 přispívá ke generování fragmentů tRH a oddaluje buněčné stárnutí. V tomto případě byl identifikován fragment 5-tRH-Cys, který rovněž působí prostřednictvím snižování úrovně translace.
Výsledky výzkumu publikované v odborném časopise naznačují, že ribonukleáza DIS-3/DIS3 představuje důležitý článek v buněčných procesech, které čelí stárnutí na organismální i buněčné úrovni. Tato zjištění přinášejí nové informace o tom, jakým způsobem jsou genetické instrukce regulovány v reakci na stresové podněty a jak mohou specifické molekulární dráhy ovlivňovat biologickou životnost.