Žurnale paskelbtas mokslinis darbas Ląstelių metabolizmas Kinijos mokslo ir technologijų universiteto (USTC) profesoriaus Liu Qiango komanda atskleidžia svarbų glutamato tRNR fragmentų vaidmenį smegenų senėjimui ir Alzheimerio ligai.
Tyrimo metu nustatyta, kad glutaminerginių neuronų mitochondrijose kaupiasi nuo amžiaus priklausomas Glu-5'tsRNA-CTC, pernešimo RNR gauta maža RNR (tsRNR), gauta iš branduolyje koduojamo tRNAGlu. Šis nenormalus kaupimasis pablogina mitochondrijų baltymų transliaciją ir cristae struktūrą, galiausiai paspartindamas patologinius smegenų senėjimo ir Alzheimerio ligos procesus.
Smegenų senėjimas yra neišvengiamas natūralus procesas, dėl kurio susilpnėja pažinimo funkcijos. Alzheimerio liga, neurodegeneracinė būklė, yra dažniausia pagyvenusių žmonių demencijos priežastis, o pažinimo sutrikimas yra būdingas Alzheimerio ligos požymis. Mitochondrijos aprūpina ląsteles energija. Tyrimai parodė, kad mitochondrijų disfunkcija yra glaudžiai susijusi su smegenų senėjimu ir Alzheimerio liga.
Mitochondrijų Glu-5'tsRNA-CTC sutrikdo mt-tRNALeu ir leucil-tRNR sintetazės 2 (LARS2) prisijungimą, pablogindamas mt-tRNALeu aminoacilinimą ir mitochondrijų koduojamų baltymų transliaciją. Mitochondrijų vertimo defektai sutrikdo cristae architektūrą, dėl to pablogėja glutamino susidarymas, priklausantis nuo glutaminazės (GLS) ir sumažėja sinapsinio glutamato kiekis. Be to, sumažinus Glu-5'tsRNA-CTC, galima apsaugoti senstančias smegenis nuo su amžiumi susijusių mitochondrijų krioslių defektų, glutamino metabolizmo, sinapsinės struktūros ir atminties.
Liu ir jo komanda atskleidė lemiamą glutamato tRNR fragmentų vaidmenį smegenų senėjimui ir Alzheimerio ligai, pateikdami naujų įžvalgų, kaip atidėti pažinimo nuosmukį. Mokslininkai sukūrė antisensinius oligonukleotidus, nukreiptus į šiuos tRNR fragmentus, ir suleido juos į pagyvenusių pelių smegenis. Ši intervencija žymiai sumažino senyvo amžiaus pelių mokymosi ir atminties trūkumus.
Šis tyrimas ne tik išaiškino normalios mitochondrijų cristae ultrastruktūros fiziologinį vaidmenį palaikant glutamato lygį, bet ir apibrėžė patologinį perdavimo RNR vaidmenį smegenų senėjimui ir su amžiumi susijusiam atminties mažėjimui.
Pateikė Kinijos mokslo ir technologijų universitetas