KAIST phát hiện nguyên lý vận chuyển RNA trong tế bào thần kinh, mở ra chiến lược điều trị mới cho bệnh não

Nhóm nghiên cứu do giáo sư Yoon Gi-jun thuộc Khoa Khoa học Sự sống của KAIST dẫn đầu đã phát hiện ra nguyên lý phân tử cho phép tế bào thần kinh vận chuyển chính xác ribonucleic acid (RNA) đến tận đầu sợi trục. Hóa chất gắn vào RNA, được gọi là 'm6A', đã được xác nhận đóng vai trò như một 'dấu hiệu vận chuyển' để chọn lọc RNA cần thiết.
 
Theo thông tin từ KAIST vào ngày 14 tháng 9, nhóm nghiên cứu đã xác định rằng biến thể hóa học m6A gắn vào RNA tham gia vào quá trình vận chuyển RNA cụ thể đến tận đầu sợi trục, một con đường dài của tế bào thần kinh. Kết quả nghiên cứu đã được công bố trên tạp chí khoa học quốc tế 'Nature Communications' vào ngày 30 tháng 7.
 
Tế bào thần kinh kết nối với các tế bào thần kinh khác thông qua sợi trục dài và các nhánh dendrite. Để não phát triển và hoạt động bình thường, RNA được sản xuất từ trung tâm tế bào cần phải được truyền đạt chính xác đến tận đầu tế bào thần kinh ở xa, nhưng cách thức và cách chọn lọc RNA để vận chuyển vẫn chưa được làm rõ.
 
Nhóm nghiên cứu đã phân tích những con chuột thí nghiệm mà enzyme methyl hóa gắn m6A vào RNA không hoạt động, và phát hiện rằng các nhánh thần kinh không phát triển đúng cách. Tiếp theo, họ đã sử dụng công nghệ phân tích chính xác 'm6A-SAC-seq' để tạo ra bản đồ độ phân giải cao xác định vị trí gắn m6A trên RNA trong não chuột, và xác nhận rằng RNA cần thiết cho sự phát triển của sợi trục cũng có dấu hiệu m6A.
 
Nhóm nghiên cứu cũng đã làm rõ quá trình vận chuyển RNA thực tế bằng cách nhận diện dấu hiệu này. Protein 'YTHDF2' nhận diện RNA gắn m6A và cùng với các protein 'FMRP', 'KIF5C' vận chuyển RNA đến tận đầu tế bào thần kinh. YTHDF2 trước đây chủ yếu được biết đến với vai trò hỗ trợ phân hủy RNA không cần thiết, nhưng nghiên cứu này đã xác nhận chức năng mới của nó trong việc vận chuyển RNA.
 
Sự bất thường trong điều chỉnh YTHDF2 và m6A đã được báo cáo có liên quan đến các rối loạn phát triển thần kinh như tự kỷ và các bệnh thoái hóa não như Alzheimer trong các nghiên cứu trước đây. Nhóm nghiên cứu dự định sẽ tiến hành các nghiên cứu tiếp theo để làm rõ mối liên hệ giữa hiện tượng 'lỗi vận chuyển RNA' mà họ đã phát hiện và việc RNA được sản xuất bình thường không được truyền đạt đến vị trí cần thiết, cũng như các bệnh não. Hiện tại, nhóm nghiên cứu cũng đang xây dựng bản đồ m6A tương tự trên tế bào thần kinh người và tế bào gốc iPSC từ bệnh nhân, cũng như trên các tổ chức não.
 
Nghiên cứu này có sự tham gia của sinh viên Gu Bon-sang, Hwang Hee-sun và tiến sĩ Ajit Kumar với tư cách là đồng tác giả chính. Nghiên cứu được thực hiện với sự hỗ trợ từ Dự án Nghiên cứu Mới của Quỹ Nghiên cứu Hàn Quốc (NRF) thuộc Bộ Khoa học và Công nghệ Thông tin, cũng như từ Quỹ Posco Cheongam và Quỹ Khoa học Seo Kyung-bae.



* Bài viết này được dịch tự động bằng AI.

• #rối loạn phát triển thần kinh
• #dấu hiệu m6A
• #vận chuyển RNA