Om en cell får lite socker, det lagrar vissa budbärar-RNA för att förlänga dess liv. Som en forskargrupp vid Biozentrum vid universitetet i Basel nu har upptäckt, proteinet Puf5p avgör om enskilda budbärar-RNA kommer att lagras eller brytas ned när sockernivåerna är låga. Studien publicerad i eLife visar att Puf5p därför skickar budbärar-RNA till en cellorganell där deras öde är beseglat.

Om en cell stöter på en stresssituation, om det beror på näringsbegränsning eller osmotisk chock, cellen reagerar omedelbart för att säkerställa dess överlevnad. Prof. Anne Spangs forskargrupp vid Biozentrum vid universitetet i Basel, har undersökt hur olika stresstillstånd påverkar processer i cellen.

Teamet upptäckte att så kallade P-kroppar, små cellulära organeller, spelar en viktig roll i dessa processer:de inte bara, som man tidigare antog, bryta ner budbärar -RNA (mRNA), som inte är till någon nytta för cellen i respektive situation, men också se till att de mRNA som krävs lagras. Som mobila bärare av genetisk information i cellerna, mRNA är mallar för produktion av vitala proteiner. Med Puf5p identifierade forskargruppen dessutom själva proteinet som bestämmer ödet för de olika mRNA:erna.

Protein avgör ödet för mRNA

Spang och hennes team, använda jäst som modellorganism, undersökt vilka processer som är inblandade när en cell måste hantera sockerbegränsning och jämförde dessa med svaret på andra stressituationer. Det visade sig att P-kroppar ökar lagringen av så kallade mitokondriella mRNA när man upplever sockerbrist. Produkterna från mitokondriella mRNA etablerar anpassningen av energimetabolismprocessen i cellernas kraftverk, mitokondrierna. "Detta är det enda sättet att säkerställa cellens fortsatta överlevnad, " förklarar Spang. Samtidigt, alla mRNA som inte är nödvändiga för att bemästra bristsituationen bryts ned i P-kropparna. Tills nu, det antogs att P-kroppar endast spelade en roll i nedbrytningen av mRNA.

Vidare, forskarna kunde identifiera den beslutsfattare som är ansvarig för detta urval:"Vi visade att proteinet Puf5p främst bestämmer över det enskilda mRNA:s öde och transporterar det till den plats där detta utförs, P-kropparna, " rapporterar Spang.

Celler lever längre under stress

Många tidigare vetenskapliga undersökningar har visat att vissa påfrestningar, särskilt näringsbegränsningar, kan ha en positiv effekt på den förväntade livslängden för en cell och följaktligen även för människor. De undersökningar som Spang genomfört ger ytterligare en byggsten i den mer detaljerade förståelsen av de processer som ligger bakom en ökad livslängd. "Det är också P-kroppslagring av mRNA under sockerbrist som visar sig vara till nytta för cellens livslängd, säger Spang.