Seistes silmitsi mitokondritest pärit ATP puudumisega, saab rakutuum alustada nende molekulide sünteesi jaoks oma mehhanisme.
Hispaania bioloogid on tuvastanud selle "alternatiivse energiaallika" toimimise peamised üksikasjad ja tuvastanud selle kõige olulisemad valgud. Seda on kirjeldatud ajakirja Science avaldatud artiklis.
Inimkeha igas rakus on DNA kogupikkus umbes 2 m ja ilma keeruka ja tiheda pakkimiseta on tuuma paigutamine võimatu. Samal ajal nõuavad paljud DNA-ga seotud protsessid, sealhulgas geeni aktiivsuse replikatsioon, parandamine ja reguleerimine kromatiini “lahtipakkimist” ja energiat ATP-molekulidena energiat tarbivate valkude toimimist. ATP sünteesitakse mitokondrite abil (harvemini ja väikestes kogustes moodustuvad need tsütoplasmas glükolüüsireaktsioonide käigus).
Kromatiini massilise ümberkorraldamisega tekib aga probleem ATP vajalike koguste tuumasse viimisel. Seetõttu eeldati enam kui pool sajandit tagasi, et tuumas on ATP-molekulide sünteesiks oma mehhanismid. Seda näitavad ka uus töö, mille Hispaania bioloogid tegid Miguel Beato juhtimisel Barcelona teaduse ja tehnoloogia instituudist (BIST).
Autorid eksperimenteerisid rinnakasvajarakkude kultuuriga. Nad mõõtsid ATP ja ADP ("kasutatud" energiakandjate molekulide) suhet raku erinevates osades: mitokondrites, tsütosoolis ja tuumas. Blokeerides ATP tootmist mitokondrites, on teadlased näidanud, et tuum ammendab kiiresti ATP kogunenud varud. Kromatiini tõsise ümberkorraldamise vajaduse tingimustes (koos progestiini lisamisega, mis stimuleerib raku ainevahetuse põhjalikke muutusi), jätkas ATP sisalduse suurenemine tuumas, hoolimata asjaolust, et mitokondrid ei täiendanud enam nende pakkumist.
Tuuma ATP allikaks on polü- (ADP-riboos) (polü- (ADP-riboos), PAR), mida kasutatakse siin eriti üksikute ensüümide aktiivsuse reguleerimiseks. PARG hüdrolüüs üksikuteks monomeerideks toimub PARG valgu abil. Pürofosfaatide juuresolekul katalüüsib NUDIX5 hüdrolaas nende muundamist ATP-ks. Miguel Beato ja tema kolleegid näitasid, et ükskõik millise nende valkude pärssimine takistab ATP kogunemist rakkude tuumadesse, isegi progestiiniga töödeldud rakkudesse, ja viib kromatiini ümberkorraldamist vajavate protsesside järsu aeglustumiseni.
Samal ajal märkisid autorid, et mõlemal ensüümil on vähirakkudes suurenenud aktiivsus. See viitab sellele, et kasvajas esinevad genoomi ümberkorraldused nõuavad ATP aktiivset sünteesi raku tuumades ja muudab NUDIX5 paljulubavaks sihtmärgiks uute vähivastaste ravimite loomisel.
Rooma Kalamees
Reklaamvideo:
