UV: Stockende Ribosome bringen Hautzelltod

UV: Ribosome wichtiger als DNA (Foto: hopkinsmedicine.org, Zhong Yeow, Niladri Sinha)

Baltimore (pte001/08.07.2024/06:00) - Die Messenger RNA (mRNA) und das Protein ZAK spornen die erste Reaktion der Zellen auf Schäden durch UV-Strahlung an und spielen eine kritische Rolle dabei, ob die Zelle weiterlebt oder abstirbt. Zu dem Ergebnis kommt eine Studie der Johns Hopkins Medicine ( https://www.hopkinsmedicine.org ). Bei der mRNA handelt es sich um den hauptsächlichen Translator und Regulator von genetischem Material. UV-Strahlung beschädigt jedoch nicht nur die DNA, sondern auch die mRNA.

mRNAs ist quasi als Ersthelfer

Die jetzt in "Cell" veröffentlichten Ergebnisse weisen darauf hin, dass die mRNAs quasi als Ersthelfer agieren, die den Zellen sagen, wie sie mit dem Stress umgehen sollen. Laut der korrespondierenden Autorin Rachel Green ist die RNA wie ein Kanarienvogel im Kohlebergwerk, der der Zelle mitteilt, dass es hier einen großen Schaden gibt, gegen den etwas unternommen werden muss.

Bei ZAK handelt es sich wiederum um einen Schlüsselspieler in einem Vorgang, der die zelluläre Schädigung identifiziert. Das geschieht über das Erfassen der Kollisionen von Ribosomen, also der winzigen makromolekularen Maschinen, die die RNA dabei unterstützen, die Sprache der Gene in die Sprache der Proteine zu übersetzen. Zu Kollisionen kommt es, wenn Ribosome entlang von durch UV-Licht geschädigter mRNAs bewegen.

Sind sie nicht in der Lage die beschädigte Botschaft zu dekodieren, geraten sie mit den folgenden Ribosomen ins Stocken. Kollisionen der Ribosome aktivieren wieder ZAK, das ein zelluläres Signalprogramm auslöst, die sogenannte "Ribotoxic Stress Response". ZAK regt dann eine ganze Kaskade von nachgelagerten Ereignissen an, die über das Schicksal der Zelle entscheiden.

Erforschung von Krebsursachen

Laut Greens Kollege Niladri Sinha könnte eine genauere Erforschung dieses Bereichs neue Erkenntnisse über die Ursachen von Hautkrebs und anderen Krebserkrankungen ermöglichen. Für Pharmaunternehmen, die Medikamente entwickeln, die auf die Ribosome abzielen, könnte ZAK auch bei verschiedenen Krebsformen ein Treiber des Zelltodes sein, betont der Experte.

Die aktuellen Ergebnisse weisen darauf hin, dass ZAK das Ausmaß der zellulären Schädigung erkennt und entsprechend der UV-Belastung der Zelle reagiert. Damit wird ein besseres Verständnis des durch UV verursachten Zelltods ermöglicht und der Identifizierung neuer Möglichkeiten, wie sich die Aktivität von ZAK unter Kontrolle halten lässt.

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