По словам профессора Херта, производство рибосом – чрезвычайно сложный процесс, который следует за строгим проектом с многочисленными контрольно-пропускными пунктами контроля качества. Фабрики белка сделаны из многочисленных рибосомных белков (r-белки) и рибосомной рибонуклеиновой кислоты (rRNA). Больше чем 200 белков помощника, известных как факторы биогенетики рибосомы, необходимы в эукариотических клетках, чтобы правильно собрать r-белки и различный rRNAs.
Три из общего количества четырех различных rRNAs произведены от большой предшествующей РНК. Они должны быть «урезаны» в отдельных моментах во время производственного процесса, и от лишних частей отказываются. «Поскольку эти процессы необратимы, специальная проверка необходима», объясняет Эд Херт.Существенная часть этой избыточной рибосомной РНК сломана экзосомой, молекулярная машина, состоящая из многократных подъединиц белка. Вместе они формируют структуру, подобную баррелю, через который направлена РНК.
Подъединица экзосомы, которая ухудшает РНК в ее отдельные компоненты или нуклеотиды, сидит в конце этого канала. «Этот процесс был уже хорошо описан, но мы все еще не поняли, как экзосома обнаружила свою целевую РНК и отличила его от многочисленных молекул РНК, которые должны были остаться неповрежденными», объясняет Эд Херт.Мэттиас Томс и доктор Эмма Томсон исследовательской группы профессора Херта теперь были в состоянии выявить два фактора биогенетики рибосомы, расположенные около целевой РНК на незаконченной рибосоме, которые ведут экзосому к ее цели. И факторы белка действуют во время собрания рибосомы, но работают в различное время и положение. Хотя эти два белка структурированы по-другому, они действительно разделяют одну важную особенность.
Гейдельбергские исследователи обнаружили, что у обоих есть короткая последовательность сигнала, подобная штрихкоду или индексу. Через этот сигнал обнаружения белок помощника экзосомы принят на работу, чтобы указать на целевую РНК.
Экзосома тогда в состоянии начать свою задачу и раскромсать ненужную РНК.Команды профессора Херта ученых теперь хотят отождествить другие белки с описанной последовательностью сигнала, чтобы узнать, как экзосома в состоянии устранить такой широкий спектр различной РНК. «Экзосома – универсальный комплекс белка, который важен во всех клетках для гомеостаза РНК, то есть, равновесия между созданием РНК и деградацией.
Мы предполагаем, что тип целевого обнаружения РНК, которое мы обнаружили, представляет общий механизм для регулирования экзосомы», объясняет профессор Херт. «Наши результаты могли также привести к лучшему молекулярному пониманию болезней, при которых дефекты были определены в экзосоме или их белках помощника». Это установило бы мутации в компонентах экзосомы, которые могли вызвать аутоиммунные болезни или множественную миелому в людях.