RNA颗粒如何根据神经活动而变化
细胞不断地必须使某些基因的活性水平适应特定需求。这特别适用于神经元，必须重复重新形成，重新连接和重组突触。对于这些过程 - 例如，如果没有这些过程，就不可能学习和记忆 - 信使分子（mRNA）在正确的时间将蛋白质蓝图传递到正确的位置。
在调节这些复杂过程时，所谓的RNA颗粒（各种RNA结合蛋白和mRNA的小聚集体）起着重要作用。在刚刚发表的论文中自然通讯，由LMU细胞生物学家教授领导的团队。迈克尔·基布尔详细说明某些RNA颗粒如何根据神经活动而变化。
研究人员研究了含有RNA结合蛋白DDX6的颗粒。众所周知，该蛋白质是颗粒的重要组成部分，并且可以调节翻译 - 也就是说，遗传信息转化为蛋白质。该研究的主要作者卡尔·鲍尔（Karl Bauer）说：“我们使用DDX作为标记来研究神经元生理条件下这些颗粒的调节。”
研究人员能够在细胞培养物和动物模型中证明这些颗粒的大小减少，而神经元成熟，但它们的数量增加。鲍尔说：“这表明颗粒溶解，并且它们的成分被重新分布在细胞中。”“在一项独立的研究（在同一问题上背靠背）中，我们在尼斯的合作伙伴佛罗伦萨·贝塞（Florence Besse）领导，设法证明了这些RNA颗粒在有机体的进一步生活中扮演着重要的角色到生理衰老。”
DDX6-RNA颗粒充当临时的“ RNA存储库”
随着神经元的成熟，它们的突触活性成倍增加。因此，研究人员怀疑神经活动与RNA颗粒的大小之间存在相关性。进一步的实验证实了这一假设：当刺激细胞时，颗粒会缩小；当突触活动被遏制时，它们又变大了。
此外，科学家们发现，进一步的RNA结合蛋白 - Staufen2 - 在颗粒的形成中也起作用：没有Staufen2，它参与细胞中的mRNA传输以及其他功能，即使颗粒也没有再次生长，即使在突触活动被抑制。此外，即使活动被遏制，RNA向颗粒的供应也需要进行生长。
科学家将所有这些证据汇总在一起，从他们的结果中得出结论，DDX6-RNA颗粒充当临时的“ RNA存储库”，并参与了神经活动的调节：特定的mRNA可能会通过Staufen2将特定的mRNA带到颗粒上，并将其保存在无效的情况下。说明他们在需要时释放。
作者预计，也会通过颗粒的形成在其他细胞类型中调节mRNA。因此，此处获得的结果将对对细胞如何通过时间和空间调节mRNA及其翻译对外部和内部影响的响应的初步机械理解做出长期贡献。
参考：Bauer Ke，Bargenda N，Schieweck R等。RNA供应驱动神经元中的生理颗粒组件。纳特社区。2022; 13（1）：2781。doi：10.1038/S41467-022-30067-3
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