ریبوزوم و کنترل ترجمه در سلول های بنیادی

تاریخ انتشار: شنبه 07 تیر 1399 | امتیاز: Article Rating

سلول های بنیادی جنینی(ESCs) و سلول های بنیادی بالغ(ASCs) دارای ظرفیت قابل توجهی برای خودنوزایی هستند و این درحالی است که در جنین سریعا در حال تکوین یا بافت های با وضعیت دائم آماده تمایز به پیش سازهای متعدد هستند. این توانایی بوسیله برنامه های ژنتیکی پیچیده ای کنترل می شود که به طور پویایی در مراحل مختلف بیان ژن از جمله بازآرایی کروماتینی، رونویسی RNA، پردازش و ثبات هماهنگ می شوند. علاوه بر حفظ هموستازی سلول های بنیادی، این فرایندهای مولکولی برای هماهنگ سازی مدیفیکاسیون های فیزیولوژیک پیچیده مورد نیاز برای هدایت سرنوشت سلول ها در پاسخ به سرنخ های محیطی مانند سیگنال های تمایی یا آسیب های بافتی، نیاز به بازنویسی سریع مجدد دارند. اگرچه بازآرایی کروماتینی و بیان mRNA به طور گسترده ای در سلول های بنیادی مطالعه شده است، شواهد جمع آوری شده نشان می دهد که ترانسکریپتوم ها و پروتئوم های سلول های بنیادی به میزان اندکی مرتبط هستند و این در حالی است که ویژگی های سلولی بنیادی نیازمند سنتز پروتئین به خوبی تنظیم شده است. علاوه بر این، بسیاری از مطالعات نشان داده اند که بیوژنز ماشین ترجمه(ریبوزوم) برای حفظ ویژگی های سلول های بنیادی جنینی و سلول های بنیادی بالغ تعیین کننده است. بنابراین، این مشاهدات بر اهمیت کنترل کاربردی هموستازی و تعیین سرنوشت سلول های بنیادی تاکید دارد. در این مطالعه مروری، ما آخرین پژوهش ها را ارائه می کنیم که نشان می دهند چگونه بیوژنز ریبوزوم و کنترل ترجمه، عملکردهای سلول های بنیادی را تنظیم می کنند و برای بازآرایی پروتئوم در پاسخ به تغییرات در سرنوشت سلول های بنیادی حیاتی هستند.

Cells. 2020 Feb; 9(2): 497. Published online 2020 Feb 21. doi: 10.3390/cells9020497

Ribosome and Translational Control in Stem Cells

Mathieu Gabut,1,2 Fleur Bourdelais,1,2 and Sébastien Durand1,2,*

Abstract

Embryonic stem cells (ESCs) and adult stem cells (ASCs) possess the remarkable capacity to self-renew while remaining poised to differentiate into multiple progenies in the context of a rapidly developing embryo or in steady-state tissues, respectively. This ability is controlled by complex genetic programs, which are dynamically orchestrated at different steps of gene expression, including chromatin remodeling, mRNA transcription, processing, and stability. In addition to maintaining stem cell homeostasis, these molecular processes need to be rapidly rewired to coordinate complex physiological modifications required to redirect cell fate in response to environmental clues, such as differentiation signals or tissue injuries. Although chromatin remodeling and mRNA expression have been extensively studied in stem cells, accumulating evidence suggests that stem cell transcriptomes and proteomes are poorly correlated and that stem cell properties require finely tuned protein synthesis. In addition, many studies have shown that the biogenesis of the translation machinery, the ribosome, is decisive for sustaining ESC and ASC properties. Therefore, these observations emphasize the importance of translational control in stem cell homeostasis and fate decisions. In this review, we will provide the most recent literature describing how ribosome biogenesis and translational control regulate stem cell functions and are crucial for accommodating proteome remodeling in response to changes in stem cell fate.

PMID: 32098201
ثبت امتیاز
آرشیو سالانه
آرشیو سالانه
نظرات خوانندگان
نظرات خوانندگان