Cell Rep | METTL5 điều chỉnh quá trình dịch mã của Ribosome và thúc đẩy sự phát triển của khối u.Người dịch: Tú Diệc | Bài dịch thuộc quyền sở hữu của dịch giả

Cùng xem bài viết Cell Rep | METTL5 điều chỉnh quá trình dịch mã của Ribosome và thúc đẩy sự phát triển của khối u.Người dịch: Tú Diệc | Bài dịch thuộc quyền sở hữu của dịch giả được Phunulamdep tổng hợp và chia sẻ lại cho bạn. Nếu bạn thấy hay! Hãy chia sẻ, để giúp Phunulamdep.com.vn có động lực tổng hợp đăng bài viết nhiều hơn.

Cell Rep | METTL5 điều chỉnh quá trình dịch mã của Ribosome và thúc đẩy sự phát triển của khối u.

Người dịch: Tú Diệc | Bài dịch thuộc quyền sở hữu của dịch giả và chỉ được đăng tải tại Phunulamdep Việt Nam, vui lòng không tự ý repost.

Ribosome là một cỗ máy khổng lồ cung cấp quá trình tổng hợp protein trong cơ thể sống. Nó bao gồm nhiều loại protein ribosome và RNA ribosome, và là nơi quan trọng để biểu hiện vật chất di truyền. Dịch mã là một quá trình điều chỉnh rất phức tạp, trong đó có sự tham gia của nhiều loại sửa đổi rRNA. Cho dù đó là vi khuẩn, nấm men hay sinh vật đa bào, các nghiên cứu đã chỉ ra rằng các sửa đổi RNA ribosome có tác động đến quá trình dịch mã và sự tăng trưởng của sinh vật. Trong những năm gần đây, với việc phân tích các cấu trúc ribosome có ​​độ phân giải cao, người ta đã phát hiện thêm nhiều vị trí biến đổi rRNA chỉ có ở cho các sinh vật đa bào. Các enzym điều chỉnh của những biến đổi này và ảnh hưởng, chức năng và ý nghĩa của chúng đối với quá trình dịch mã mà chúng ta vẫn chưa được biết.
Có hai vị trí sửa đổi m6A trên RNA ribosome của động vật có vú, chúng nằm ở 28S A4220 của tiểu đơn vị lớn và 18S A1832 của tiểu đơn vị nhỏ. Đã có nhiều nghiên cứu về việc sửa đổi m6A trên mRNA, và họ đã phát hiện ra các enzym điều chỉnh và các chất nhận biết xúc tác cho việc sửa đổi m6A trên mRNA. Điều này cho thấy tầm quan trọng của việc sửa đổi m6A trong quá trình chuyển hóa mRNA và nghiên cứu việc sử dụng nó trong phát triển phôi, khối u, sinh sản, v.v. Tuy nhiên, quy định về sửa đổi m6A trên RNA ribosome vẫn chưa được báo cáo trong các bài báo cho đến hai năm qua.
Vào ngày 22 tháng 12 năm 2020, Nhóm nghiên cứu Y sinh Lam Phỉ của Đại học Phúc Đán, nhóm Điền Diệp thuộc Viện Di truyền và Phát triển của Học viện Khoa học Trung Quốc cùng với Mã Hồng Huy của Đại học Đồng Tế đã đăng báo cáo trên tạp chí “Cell Report” với tiêu đề “Ribosome 18S m6A Methyltransferase METTL5 Promotes Translation Initiation and Breast Cancer Cell Growth”, nghiên cứu đặc điểm trình tự cơ chất của methyltransferase METL5 của 18S rRNA m6A1832 và chứng minh rằng METL5 có thể điều chỉnh quá trình dịch mã của ribosome, thúc đẩy sự phát triển của tế bào ung thư vú và điều chỉnh căng thẳng, tuổi thọ v.v.
Thông qua các thí nghiệm, nhóm nghiên cứu khẳng định rằng METL5 có xúc tác đặc hiệu trên vị trí 18S rRNA A1832, nhưng không có hoạt tính xúc tác trên cơ chất RNA được phức hợp METL3 / METTL14 như đã biết. Loại bỏ METL5 trong các tế bào HEK293T, khối phổ cũng phát hiện ra rằng hàm lượng m6A của rRNA 18S gần như biến mất, trong khi ở mRNA (polyA +) và 28S rRNA, hàm lượng m6A hầu như không có sự thay đổi.
Được biết, vị trí 18S A1832 nằm trong trung tâm giải mã của ribosome. Để giải thích ý nghĩa đặc biệt của việc sửa đổi m6A1832 ở động vật có vú, các nhà nghiên cứu đã tìm kiếm cấu trúc hiển vi điện tử ribosome có độ phân giải cao của động vật có vú, nấm men và vi khuẩn. So với các trung tâm tổng hợp của nấm men và vi khuẩn, A1832 của người với biến đổi m6A gần với +2 phosphate của xương sống mRNA, có thể là do sự thay thế ion hydro ở vị trí N6 bởi một nhóm methyl, dẫn đến độ mạnh liên kết bên trong rRNA 18S bị thay đổi. Và sự khác biệt về cấu tạo không gian này cũng có thể ảnh hưởng đến hoạt động dịch mã của ribosome. Đáp lại giả thuyết này, các nhà nghiên cứu đã sử dụng các thí nghiệm như lập hồ sơ polysome, AHA-Click và hệ thống báo cáo luciferase kép để chứng minh rằng mức độ dịch mã tổng thể của các tế bào bị thiếu METL5 sẽ giảm. Các thí nghiệm sinh hóa khẳng định thêm rằng liên kết của các yếu tố khởi đầu dịch mã với ribosome trưởng thành bị suy yếu, mức độ phosphoryl hóa của p70-S6K liên quan đến quá trình khởi đầu dịch mã bị giảm, và hiệu suất dịch mã tổng thể trong tế bào bị giảm.
Các nghiên cứu sơ bộ đã khẳng định rằng dịch mã ribosome có liên quan mật thiết đến tình trạng tăng trưởng của tế bào, đặc biệt là tế bào khối u cần tổng hợp một lượng lớn protein để đáp ứng nhu cầu tăng trưởng và tăng sinh. Vậy thì liệu rằng METL5 có thúc đẩy khối u phát triển không? Trong phân tích TCGA, METL5 đã làm tăng số lượng nhân bản ở nhiều loại khối u. Nhóm nghiên cứu đã chọn ung thư vú để nghiên cứu. Trong nhiều nhóm mẫu lâm sàng, biểu hiện METL5 ở các mô khối u cao hơn ở các mô lân cận. Thông qua việc triệt tiêu RNAi cụ thể của METL5 trong nhiều dòng tế bào ung thư vú, có thể thấy rằng mức độ phosphoryl hóa của p70-S6K bị giảm và sự phát triển của tế bào bị ức chế. Ở nhiều dòng tế bào ung thư vú, việc giết chết METL5 giúp đẩy nhanh quá trình chết của các tế bào ung thư.
Để nghiên cứu chức năng của METL5 ở cấp độ sinh học, nhóm nghiên cứu đã loại bỏ metl-5 (gen tương đồng ở tuyến trùng) khỏi C. elegans và phát hiện ra rằng METL-5 cũng có sự điều chỉnh đặc biệt đối với biến đổi 18S rRNA m6A1717 ở tuyến trùng. Các nhà nghiên cứu đã rất ngạc nhiên khi phát hiện ra rằng việc loại bỏ METL-5 dường như không có bất kỳ tác động tiêu cực nào đối với tuyến trùng, nhưng tuyến trùng đột biến có tuổi thọ cao hơn, tăng khả năng chịu nhiệt và tăng phản ứng căng thẳng lưới nội chất (ER-UPR). Các kiểu hình này phù hợp hơn với các kiểu hình đã biết về suy giảm chức năng của ribosome ở giun tròn, cho thấy rằng METL-5 đóng một chức năng bảo tồn ở giun tròn và điều chỉnh quá trình dịch mã của ribosome.
Liên quan đến việc nghiên cứu METTL5 như là một 18S rRNA m6A methyltransferase, đã có nhiều bài báo cáo riêng biệt về hoạt động enzyme của nó vào năm 2020, và nó đã được nghiên cứu trong nhiều hệ thống sinh học khác nhau chẳng hạn như biệt hóa mESC, phát triển phôi chuột, khả năng chịu đựng của giun tròn, hành vi của ruồi và các khía cạnh khác [1-6]. So với các bài báo khác, bài báo này tập trung vào tính đặc hiệu của chuỗi cơ chất METL5 và ảnh hưởng của nó đối với sự phát triển của tế bào khối u. Điều đáng nói là tác động của METL5 lên sự phát triển của tế bào vẫn chưa được tìm thấy trong các bài báo khác cùng thời kỳ, nhưng nghiên cứu này đã báo cáo kiểu hình phát triển của các tế bào khối u và liệu nó có thể là mục tiêu điều trị khối u hay không thì vẫn đang được nghiên cứu thêm. Kết quả nghiên cứu tuyến trùng cũng rất thú vị, mặc dù bản thân sự sống không thể tách khỏi quá trình tổng hợp protein, nhưng ở một mức độ nhất định, nó can thiệp vào hoạt động dịch mã, và có thể thu được các tính trạng có lợi.
———
Link gốc:
https://doi.org/10.1016/j.celrep.2020.108544
Tài liệu tham khảo:
1. van Tran, N. et al. The human 18S rRNA m6A methyltransferase METTL5 is stabilized by TRMT112.Nucleic Acids Res 47, 7719-7733, doi:10.1093/nar/gkz619 (2019).
2. Chen, H. et al. METTL5, an 18S rRNA-specific m6A methyltransferase, modulates expression of stress response genes. 2020.2004.2027.064162, doi:10.1101/2020.04.27.064162 %J bioRxiv (2020).
3. Ignatova, V. V. et al. The rRNA m(6)A methyltransferase METTL5 is involved in pluripotency and developmental programs. Genes Dev, doi:10.1101/gad.333369.119 (2020).
4. Leismann, J. et al. The 18S ribosomal RNA m(6) A methyltransferase Mettl5 is required for normal walking behavior in Drosophila. EMBO Rep 21, e49443, doi:10.15252/embr.201949443 (2020).
5. Liberman, N. et al. N6-adenosine methylation of ribosomal RNA affects lipid oxidation and stress resistance. Sci Adv 6, eaaz4370, doi:10.1126/sciadv.aaz4370 (2020).
6. Xing, M. et al. The 18S rRNA m(6) A methyltransferase METTL5 promotes mouse embryonic stem cell differentiation. EMBO Rep, e49863, doi:10.15252/embr.201949863 (2020).


Hãy chia sẻ bài viết Cell Rep | METTL5 điều chỉnh quá trình dịch mã của Ribosome và thúc đẩy sự phát triển của khối u.Người dịch: Tú Diệc | Bài dịch thuộc quyền sở hữu của dịch giả , khi bạn chia sẻ, bạn đã cung cấp 1 kiến thức nhỏ về cuộc sống, bổ ích cho nhiều người biết hơn!
Nguồn: https://www.facebook.com/groups/245234876341228/permalink/828977344633642