Menghadapi kekurangan ATP dari mitokondria, inti sel dapat memulai mekanismenya sendiri untuk sintesis molekul-molekul ini.
Ahli biologi Spanyol telah mengidentifikasi rincian kunci tentang bagaimana "sumber energi alternatif" ini bekerja dan mengidentifikasi protein terpentingnya. Ini dijelaskan dalam artikel yang diterbitkan oleh jurnal Science.
Panjang total DNA di setiap sel tubuh manusia kira-kira 2 m, dan tidak mungkin menempatkannya di dalam nukleus tanpa kemasan yang rumit dan padat. Pada saat yang sama, banyak proses yang berhubungan dengan DNA, termasuk replikasi, perbaikan, dan pengaturan aktivitas gen, membutuhkan “penguraian” kromatin dan aksi protein yang mengkonsumsi energi dalam bentuk molekul ATP. ATP disintesis oleh mitokondria (lebih jarang dan dalam jumlah kecil, mereka terbentuk selama reaksi glikolisis di sitoplasma).
Namun, dengan penataan ulang kromatin yang masif, masalah pengiriman jumlah ATP yang dibutuhkan ke dalam nukleus muncul. Oleh karena itu, lebih dari setengah abad yang lalu, diasumsikan bahwa inti memiliki mekanisme sendiri untuk sintesis molekul ATP. Ini juga ditunjukkan oleh pekerjaan baru yang dilakukan oleh ahli biologi Spanyol di bawah arahan Miguel Beato dari Institut Sains dan Teknologi Barcelona (BIST).
Para penulis bereksperimen pada kultur sel tumor payudara. Mereka mengukur rasio ATP ke ADP (molekul pembawa energi "bekas") di berbagai bagian sel: di mitokondria, di sitosol, dan di nukleus. Dengan menghalangi produksi ATP di mitokondria, para ilmuwan telah menunjukkan bahwa nukleus dengan cepat menghabiskan cadangan ATP yang terakumulasi. Namun, di bawah kondisi kebutuhan akan penataan ulang kromatin yang serius (dengan penambahan progestin, yang merangsang perubahan besar dalam metabolisme sel), kandungan ATP dalam nukleus terus bertambah, meskipun pada fakta bahwa mitokondria tidak lagi mengisi kembali pasokannya.
Sumber ATP dalam nukleus adalah poli- (ADP-ribosa) (poli- (ADP-ribosa), PAR), yang digunakan di sini, khususnya, untuk mengatur aktivitas enzim individu. Hidrolisis PARG menjadi monomer individu dilakukan oleh protein PARG. Dengan adanya pirofosfat, NUDIX5 hidrolase mengkatalisis konversinya menjadi ATP. Miguel Beato dan rekannya menunjukkan bahwa penghambatan salah satu protein ini mencegah akumulasi ATP dalam inti sel, bahkan yang diobati dengan progestin, dan menyebabkan perlambatan tajam dalam proses yang memerlukan pengaturan ulang kromatin.
Pada saat yang sama, penulis mencatat bahwa kedua enzim tersebut menunjukkan peningkatan aktivitas dalam sel kanker. Hal ini menunjukkan bahwa penyusunan ulang genom yang terjadi di tumor memerlukan sintesis aktif ATP di dalam inti sel, dan menjadikan NUDIX5 target yang menjanjikan untuk pembuatan obat antikanker baru.
Manusia Ikan Romawi
Video promosi:
