Die Übersetzung einer RNA fördert ihren Abbau, finden Forscher heraus

In der Zelle werden Boten-RNAs – oder mRNAs – in Proteine ​​übersetzt und schließlich abgebaut, aber die Beziehung zwischen Translation und mRNA-Zerfall bleibt unklar. FMI-Forscher entwickelten ein innovatives Werkzeug zur Steuerung und Visualisierung von mRNA-Translation und -Zerfall, Molekül für Molekül. Das Team entdeckte, dass die Translation den mRNA-Abbau fördert – eine Erkenntnis, die dazu beitragen könnte, die Entwicklung von RNA-basierten Medikamenten voranzutreiben.

Das Gleichgewicht zwischen Translation und mRNA-Abbau ist für die Gesundheit der Zelle unerlässlich, aber es ist unklar, ob die Translation den mRNA-Abbau fördert oder verringert.

Um diese Frage zu beantworten, entwickelten Forscher unter der Leitung von Pratik Dave in der Chao-Gruppe einen Ansatz zur Kontrolle der Translation einer bestimmten mRNA. Dieses Tool ermöglichte es ihnen, Proteine ​​während ihrer Produktion zu visualisieren und den mRNA-Zerfall mit Einzelmolekülpräzision abzubilden.

Die Translation einer mRNA verringerte ihre Stabilität, stellte das Team fest. Mathematische Modelle bestätigten die experimentellen Ergebnisse und legten nahe, dass die Abbauraten von mRNAs jedes Mal zunehmen, wenn die Moleküle in Proteine ​​übersetzt werden.

„Es ist faszinierend, dass Zellen RNAs nicht danach abbauen, wie alt diese Moleküle sind, sondern danach, wie sie verwendet werden“, sagt Dave.

Weitere Experimente zeigten, dass eine Art kleiner RNA-Moleküle, sogenannte microRNAs, den Abbau von mRNAs auslösen können, unabhängig davon, ob sie übersetzt wurden.

Die Arbeit wird in der Zeitschrift veröffentlicht Molekulare Zelle.

Die Ergebnisse deuten darauf hin, dass die Translation den mRNA-Zerfall fördert – ein Befund, der Auswirkungen auf die Wirkstoffforschung haben könnte. Strategien zur Stabilisierung therapeutischer mRNAs nach ihrer Übersetzung könnten für RNA-basierte Medikamente wie mRNA-Impfstoffe gegen das Coronavirus von Vorteil sein, sagen die Forscher.