Pesquisadores identificam complexo chave para geração de ribossomos
As descobertas podem levar a novos tratamentos para problemas de saúde que vão desde distúrbios do neurodesenvolvimento ao câncer
Pesquisadores do Departamento de Biologia Molecular, da University of Texas Southwestern Medical Center, Dallas, Estados Unidos, identificaram um complexo de quatro proteínas que parece desempenhar um papel fundamental na geração de ribossomos – organelas que servem como fábricas de proteínas para células – bem como uma parte surpreendente em distúrbios do neurodesenvolvimento. Essas descobertas podem levar a novas maneiras de manipular a produção de ribossomos, o que pode afetar uma variedade de condições que afetam a saúde humana.
O estudo foi publicado no periódico científico Cell Reports, com o título “Labeling of heterochronic ribosomes reveals C1ORF109 and SPATA5 control a late step in human ribosome assembly” (em tradução livre, “A marcação de ribossomos heterocrônicos revela que C1ORF109 e SPATA5 controlam uma etapa tardia na montagem de ribossomos humanos”).
O pesquisador responsável, Dr. Buszczak, explicou para o portal Science Daily que os ribossomos estão presentes em quantidades variadas em cada célula de cada organismo na Terra. Por causa de seu papel fundamental como produtores de proteínas, ele acrescentou, suas variações podem ter consequências deletérias. Por exemplo, as células cancerosas tendem a aumentar a produção de ribossomos para aumentar a produção de proteínas necessárias para a divisão celular descontrolada. Além disso, um grupo de doenças raras conhecidas como ribossomopatias – caracterizadas pela produção anormal de ribossomos – se manifesta com uma variedade de sintomas, incluindo anemia, anomalias craniofaciais e deficiência intelectual.
Embora todas as espécies tenham ribossomos, a maior parte do que se sabe sobre a biogênese dos ribossomos veio do popular modelo de laboratório, a levedura Saccharomyces cerevisiae. Os fundamentos desse processo são os mesmos para a biogênese do ribossomo humano, mas os detalhes não são. Consequentemente, os detalhes que tornam única a geração de ribossomos humanos são desconhecidos.
Para saber mais sobre esse processo, o Dr. Buszczak, Chunyang Ni e outros colaboradores, começaram desenvolvendo uma técnica que ribossomos antigos para brilhar em vermelho e ribossomos recém-gerados para brilhar em verde. Os pesquisadores usaram essa ferramenta em vários tipos diferentes de células humanas, confirmando diferentes taxas de produção de ribossomos em cada uma.
Usando a ferramenta de edição de genes chamada CRISPR, os pesquisadores inativaram genes individuais para identificar aqueles que podem ser os principais atores na biogênese do ribossomo. Sua busca revelou quatro genes conhecidos como CINP , SPATA5L1 , C1orf109 e SPATA5. Outras pesquisas mostraram que esses genes se reúnem em um complexo que retira uma proteína de reserva dos ribossomos quando a montagem está quase completa, permitindo que uma proteína diferente tome seu lugar para a maturação do ribossomo.
Anteriormente, a função do SPATA5 nas células era desconhecida; no entanto, mutações nesse gene têm sido associadas a distúrbios do neurodesenvolvimento, incluindo microcefalia, perda auditiva, epilepsia e deficiência intelectual. Quando os pesquisadores inseriram duas dessas mutações nas células, fazendo com que elas criassem uma proteína mutante SPATA5, as células não conseguiram gerar o nível normal de ribossomos funcionais, sugerindo que esses distúrbios do desenvolvimento neurológico poderiam resultar de problemas nos ribossomos.
Essas descobertas podem levar a novos tratamentos para câncer, ribossomopatias e outras condições afetadas pela super ou subprodução de proteínas.
Referências
- ScienceDaily. Researchers identify key complex for ribosome generation [Internet]. 2022 [acesso em 2022 Mar 30]. Disponível em: https://www.sciencedaily.com/releases/2022/03/220329142551.htm
- Ni C, Schmitz DA, Lee J, Pawłowski K, Wu J, Buszczak M. Labeling of heterochronic ribosomes reveals C1ORF109 and SPATA5 control a late step in human ribosome assembly. Cell Reports. 2022 Mar 29;38:110597. https://doi.org/10.1016/j.celrep.2022.110597