ریبوزوم ها به دلیل عملکرد اساسی آن در همه سلول ها یافت می شوند و تصور می شد که به طور کلی یکسان هستند. با این حال، مطالعات اخیر وجود تفاوت هایی را در ساختار ریبوزومی نشان داده است.
Keiichi I. Nakayama از موسسه پزشکی تنظیم زیستی دانشگاه کیوشو
برای روشن کردن عملکرد RPL3L، این تیم قلب موش‌های دارای ژن RPL3L جهش یافته را مطالعه کردند. همانطور که انتظار می رفت، آنالیز اکوکاردیوگرافی نشان داد که آنها انقباض قلب را کاهش داده اند. قدم بعدی آنها مطالعه این بود که چرا دقیقاً این جهش منجر به چنین شرایطی شده است. همانطور که مشخص شد، جهش RPL3L باعث ایجاد «ترافیک ترجمه‌ای» برای پروتئین‌های حیاتی در عملکرد صحیح قلب شده است.
این تیم امیدوار است که با عمیق‌تر کردن درک ما از پویایی ترجمه ریبوزوم‌هایی مانند RPL3L، بهتر بفهمند که چگونه جهش‌های ژنتیکی آن – که در بیماران مبتلا به کاردیومیوپاتی متسع و فیبریلاسیون دهلیزی یافت می‌شود – می‌تواند منجر به بیماری قلبی شود.
تیمی از محققان کشف کرده اند که جهش در پروتئین ریبوزومی که به طور خاص در قلب و ماهیچه های اسکلتی یافت می شود منجر به اختلال در انقباض قلب در موش می شود.
این مطالعه، منتشر شده در ارتباطات طبیعت، بینش جدیدی را در مورد دینامیک یک مولکول به اندازه ریبوزوم ها می درخشد. علاوه بر این، از آنجایی که کمبود ژن RPL3L در انسان‌های مبتلا به کاردیومیوپاتی و فیبریلاسیون دهلیزی یافت شده است، تیم امیدوار است که یافته‌های جدید آنها بتواند به درمان‌های آینده منجر شود.
منبع:
Keiichi I. Nakayama از کیوشو توضیح می دهد: “این تفاوت ها در ساختار ریبوزومی نشان داده است که منجر به ویژگی ترجمه می شود. به عنوان مثال، برخی از ریبوزوم ها در تولید پروتئین هایی که متابولیسم یا چرخه سلولی را کنترل می کنند بهتر هستند. این مفهوم جدیدی به نام ناهمگنی ریبوزوم است.” موسسه پزشکی تنظیم زیستی دانشگاه که این مطالعه را رهبری کرد. ما فرض کردیم که این ناهمگونی بین بافت‌ها وجود دارد. پس از غربالگری برای پروتئین‌های ریبوزومی خاص بافت، یکی را پیدا کردیم که فقط در قلب و عضله اسکلتی بیان می‌شد: RPL3L.
ناکایاما در پایان می‌گوید: “ما هر روز در حال توسعه درک جدیدی در زمینه زیست‌شناسی و پزشکی هستیم، حتی در موردی به اندازه ریبوزوم‌ها. من هیجان‌انگیز هستم که ببینم در آینده چه خواهیم یافت.”
ما دریافتیم که RPL3L جهش یافته ترجمه کدون های پرولین و آلانین را در mRNA به تاخیر می اندازد. این تاخیر باعث برخورد ریبوزوم ها و در نتیجه تا نشدن صحیح پروتئین ها شد. سپس پروتئین های تا شده نادرست توسط سیستم کنترل کیفیت آن از سلول پاک می شوند. مهمتر از آن، بسیاری از پروتئین‌هایی که به اشتباه تا شده بودند، درگیر انقباضات قلبی بودند.
شیریشی، سی. و همکاران. (2023). ریبوزوم های حاوی RPL3L دینامیک افزایش طول ترجمه مورد نیاز برای عملکرد قلب را تعیین می کنند. ارتباطات طبیعت. doi.org/10.1038/s41467-023-37838-6.