CNSH. Ngô Hoàng Tín _ IVFVH

Tế bào là những nhà máy sinh học cực nhỏ liên tục tạo ra các protein mới. Để làm được như vậy, trước tiên tế bào phải chuyển đổi bản thiết kế di truyền chính của nó (DNA) thành các sợi RNA thông tin (mRNA). Những sợi này sau đó được dịch mã để tạo ra protein. Để điều chỉnh số lượng protein mà chúng tạo ra (không tạo ra quá nhiều hoặc quá ít), tế bào có hai cách: thay đổi số lượng phân tử mRNA có sẵn để dịch mã và điều chỉnh mức độ hiệu quả mà chúng dịch các phân tử mRNA này thành protein. Ở động vật, cả noãn chưa thụ tinh và phôi giai đoạn sớm đều thiếu khả năng tạo hoặc phá hủy mRNA, và do đó không thể điều chỉnh số lượng phân tử mRNA có sẵn để dịch mã. Do đó, những tế bào này chỉ có thể điều chỉnh mức độ hiệu quả của mỗi mRNA được dịch mã. Điều này diễn ra bằng cách thay đổi độ dài của đuôi poly(A) ở cuối mỗi phân tử mRNA, được tạo thành từ một đoạn dài các nucleotide adenosine lặp lại. Các mRNA có đuôi poly(A) dài hơn được dịch mã hiệu quả hơn so với các mRNA có đuôi poly(A) ngắn hơn. Tuy nhiên, sự khác biệt này biến mất ở các phôi giai đoạn muộn. Khi đó, cả đuôi poly(A) dài và ngắn đều được dịch mã với hiệu quả như nhau, và phần lớn không rõ tại sao.

Nghiên cứu cho thấy, khi nâng cao nhân tạo mức protein liên kết đuôi poly(A) (PABPC) cải thiện quá trình dịch mã của mRNA đuôi ngắn để tạo ra một tình huống trong đó mRNA đuôi ngắn và mRNA đuôi dài được dịch mã với hiệu suất gần bằng nhau. Điều này gợi ý rằng mRNA đuôi ngắn và dài cạnh tranh để giành các PABPC với số lượng có hạn nhằm tăng cường khả năng dịch mã, và mRNA đuôi dài cạnh tranh tốt hơn so với mRNA đuôi ngắn. Nghiên cứu sâu hơn cho thấy noãn cũng phải thiết lập các điều kiện thích hợp để PABPC tăng cường khả năng dịch mã và phải bảo vệ các mRNA không liên kết với PABPC khỏi bị phá hủy trước khi chúng có thể được dịch mã.

Nhìn chung, trong noãn và phôi sớm, PABPC và đuôi poly(A) tăng cường sự dịch mã của mRNA nhưng không ảnh hưởng đến sự ổn định của chúng, trong khi trong quá trình phát triển sau này, chúng tăng cường sự ổn định của mRNA nhưng không ảnh hưởng đến sự dịch mã. Nghiên cứu này cung cấp những hiểu biết mới về cách thức sản xuất protein được kiểm soát ở các giai đoạn phát triển khác nhau của động vật, từ noãn chưa thụ tinh đến phôi. Hiểu được quá trình này được điều chỉnh như thế nào trong quá trình phát triển bình thường là rất quan trọng để hiểu rõ ràng hơn về cách nó có thể gây ra các rối loạn chức năng và gây bệnh. Do đó, những phát hiện này có ý nghĩa quan trọng đối với việc nghiên cứu các lĩnh vực như vô sinh, y học sinh sản và các bệnh di truyền hiếm gặp.
 
Bài báo nghiên cứu: Xiang K, Bartel DP. The molecular basis of coupling between poly(A)-tail length and translational efficiency. Elife. 2021 Jul 2;10:e66493. doi: 10.7554/eLife.66493. PMID: 34213414; PMCID: PMC8253595.

Từ khóa: Cơ sở phân tử thể hiện mối quan hệ giữa chiều dài đuôi poly(A) và hiệu suất quá trình dịch mã