Studi tersebut mengungkapkan bahwa modifikasi RNA N4-acetylcytidine (ac4C) memainkan peran penting dalam pembentukan butiran stres dan respons seluler terhadap stres, menawarkan wawasan baru tentang mekanisme molekuler yang terlibat dan mengidentifikasi target potensial untuk pengobatan penyakit.
Butiran stres memainkan peran penting dalam respons stres, yang timbul dari agregasi mRNA dan protein yang tidak menerjemahkan. Meskipun terdapat pengetahuan yang signifikan tentang butiran stres, mekanisme di balik lokalisasi mRNA masih sebagian dipahami. Perubahan pada mRNA dapat mengubah karakteristik nukleobase, memengaruhi proses penting seperti translasi, penyambungan, dan penempatan transkrip tertentu.
Para peneliti menunjukkan bahwa RNA modifikasi N4-acetylcytidine (ac4C) pada mRNA dikaitkan dengan transkrip yang diperkaya dengan butiran stres dan transkrip lokal butiran stres dengan ac4C diatur secara khusus secara translasi.
Mereka juga menunjukkan bahwa ac4C pada mRNA dapat memediasi lokalisasi protein untuk menekan butiran. Hasil penelitian mereka menunjukkan bahwa asetilasi mRNA mengatur lokalisasi transkrip yang peka terhadap stres dan protein pengikat RNA pada butiran stres dan menambah pemahaman kita tentang mekanisme molekuler yang bertanggung jawab atas pembentukan butiran stres.
Pembentukan Granul Stres dan Modifikasi RNA
Butiran stres adalah kumpulan kompleks protein mRNA tanpa membran yang muncul dari mRNA yang terjebak dalam inisiasi translasi. Kompleks protein RNA penting untuk pembentukannya dan mekanisme yang mendorong pembentukan granula stres melibatkan interaksi protein RNA konvensional dan interaksi yang mencakup daerah protein yang secara intrinsik tidak teratur.
Gambar menunjukkan pembentukan butiran stres setelah stres oksidatif pada sel tipe liar dan sel yang habis untuk enzim ac4C asetiltransferase NAT10. Kredit: Pavel Kudrin
Butiran stres telah dipelajari secara ekstensif, dan telah diketahui bahwa butiran tersebut terbentuk ketika inisiasi translasi terbatas. Berbagai peran butiran stres di dalam sel telah diusulkan. Meskipun perakitan dan pembongkaran granula stres dapat diatur oleh berbagai modifikasi pasca-translasi, dampak modifikasi RNA pada pembentukan, penyebaran, dan fungsinya sebagian besar masih belum jelas.
Dampak ac4C pada Butiran Stres dan Respon Stres Seluler
Modifikasi RNA N4-acetylcytidine (ac4C) baru-baru ini terbukti disimpan pada mRNA dan mengatur efisiensi penerjemahan. ac4C dilestarikan di seluruh dunia kehidupan dan disebabkan oleh beberapa tekanan yang berbeda. ac4C lebih sedikit jumlahnya dibandingkan modifikasi RNA lainnya pada mRNA dan karena kesulitan dalam pemetaan yang tepat dan kuantitatif, fungsi dan kemunculannya pada mRNA masih kontroversial.
Para peneliti menunjukkan dalam publikasi mereka bahwa ac4C diperkaya dengan butiran stres dan bahwa transkrip asetat sebagian besar terlokalisasi pada butiran stres sebagai respons terhadap stres oksidatif, mengusulkan model di mana asetilasi RNA dapat mempengaruhi lokalisasi mRNA ke butiran stres, sebagian dengan mempengaruhi translasi. pelepasan mRNA dari ribosom, memberikan wawasan baru mengenai fungsi dan konsekuensi asetilasi mRNA dan mekanisme lokalisasi RNA terhadap butiran stres.
Temuan ini akan meningkatkan pemahaman tentang bagaimana sel bereaksi terhadap stres dan apa peran modifikasi RNA dalam proses tersebut. Stres dan asetilasi RNA mempunyai implikasi pada penyakit dan temuan mereka dapat membantu menjelaskan jalur molekuler yang relevan yang dapat ditargetkan pada penyakit.
Referensi: “N4-acetylcytidine (ac4C) mendorong lokalisasi mRNA ke butiran stres” oleh Pavel Kudrin, Ankita Singh, David Meierhofer, Anna Kuśnierczyk dan Ulf Andersson Vang Ørom, 27 Februari 2024, EMBO Reports.
DOI: 10.1038/s44319-024-00098-6
Proyek ini dipimpin oleh laboratorium Ulf AV Ørom di Universitas Aarhus di Denmark, dan penelitian ini melibatkan kolaborasi dengan para peneliti dari Universitas Tartu, Universitas Teknik Norwegia, dan Institut Max Planck untuk Genetika Molekuler di Berlin.
