نقش PBs در متابوليسم mRNA چيست؟

What is the role of PBs in mRNA metabolism?

بخش‌هاي بدون غشاء مانند بدنه‌هاي پي (PBs) و گرانول‌هاي استرسي (SGs) نقش مهمي در تنظيم بيان ژن در پاسخ به استرس‌هاي محيطي ايفا مي‌كنند. اين‌ها مجموعه‌هايي از پروتئين و RNA هستند كه تحت شرايطي كه ترجمه مهار مي‌شود، به صورت تراكم‌هايي شكل مي‌گيرند. در مطالعات قبلي، ما به طور سيستماتيك و كمي، تركيب پروتئين و mRNA در PBs و SGs تشكيل شده پس از استرس تغذيه‌اي را تعيين كرده‌ايم. ما اجزاي پروتئيني و RNA مشترك بسياري را در PBs و SGs كشف كرديم كه از پروفايل تعاملي پيچيده‌اي در طي بلوغ اين تراكم‌هاي زيستي حمايت مي‌كنند. ما اين مطالعات را گسترش داده‌ايم تا نيازهاي عملكردي PBs را در شرايط استرس تغذيه‌اي بررسي كنيم. ابتدا فرض شده بود كه PBs محل‌هايي براي تجزيه mRNA سلولي هستند. اما اخيراً PBs به عنوان مكان‌هاي ذخيره‌سازي براي mRNAهاي تحت ترجمه مهار شده پيشنهاد شده‌اند كه مي‌توانند از PBs خارج شده و ترجمه را مجدداً آغاز كنند. اين دو عملكرد متناقض نيستند و ما در حال آزمايش اين فرضيه هستيم كه PBs به طور هدفمند براي حذف mRNAهاي خاص يا به منظور نگهداري آن‌ها براي ذخيره‌سازي عمل مي‌كنند. نتايج اين مطالعه داده‌هاي جديد ما را كه به بررسي سرنوشت mRNA و تشكيل PB در جهش‌يافته‌هايي كه فاقد پروتئين‌هاي PB شناسايي شده در تحليل پروتئوميكس ما هستند، ارائه خواهد كرد. آزمايش‌هاي ما اجزاي كليدي PB را كه براي عملكرد PB ضروري هستند، برجسته كرده است و ما در حال حاضر نقش آن‌ها در متابوليسم mRNA در شرايط استرس تغذيه‌اي را بررسي مي‌كنيم. اين مطالعات اهميت زيادي دارند زيرا مونتاژ يا جداسازي نادرست اين گرانول‌ها مي‌تواند پيامدهاي پاتولوژيكي در عفونت‌هاي ويروسي، درمان سرطان و تخريب  عصبي داشته باشد.

Non-membrane-bound compartments such as P-bodies (PBs) and stress granules (SGs) play important roles in the regulation of gene expression following environmental stresses. They are protein and RNA assemblies that form condensates under conditions where translation is repressed. In previous studies we have systematically and quantitatively determined the protein and mRNA composition of PBs and SGs formed after nutrient stress. We uncovered numerous common protein and RNA components across PBs and SGs that support a complex interaction profile during the maturation of these biological condensates. We have extended these studies to examine the functional requirements for PBs during nutrient stress. PBs were originally hypothesised to be sites of cellular mRNA decay. However, PBs have more recently been proposed to act as storage sites for translationally repressed mRNAs that can exit PBs and re-initiate translation. These two functions are not mutually exclusive, and we are testing the hypothesis that PBs functionin a targeted manner either to remove specific mRNAs, or to sequester them for storage. The outcomes of the study will present our recent data examining mRNA fate and PB formation in mutants lacking individual PB proteins identified in our proteomics analysis.Our experiments have highlighted key PB components that are required for PB function, and we are currently examining their roles in mRNA metabolism during nutrient stress. These studies are important since the aberrant assembly or disassembly of these granules has pathological implications in cancer, viral infection and neurodegeneration.