Regulamentul nutrițional al procesării ARNm Journal of Nutrition Oxford Academic

Lisa M. Salati, Wioletta Szeszel-Fedorowicz, Huimin Tao, Matthew A. Gibson, Batoul Amir-Ahmady, Laura P. Stabile, Deborah L. Hodge, Nutritional Regulation of mRNA Processing, The Journal of Nutrition, Volumul 134, Numărul 9, Septembrie 2004, paginile 2437S - 2443S, https://doi.org/10.1093/jn/134.9.2437S

Abstract

Schimbările în starea nutrițională a unui animal au efecte profunde asupra metabolismului. În timpul foametei, țesuturile care stochează energie mobilizează aceste rezerve; ficatul și țesuturile adipoase sunt situri cheie de stocare a energiei. Acizii grași sunt eliberați din țesutul adipos, iar glucoza este eliberată din depozitele de glicogen din ficat pentru a furniza substraturi energetice pentru organism. În timpul realimentării, depozitele de glicogen sunt completate și excesul de energie alimentară este transformat în triacilglicerol pentru depozitare. Compoziția nutritivă a dietei este un regulator cheie al fluxului prin căile metabolice prin care se realizează homeostazia energetică. Monozaharidele dietetice, cum ar fi glucoza și fructoza, stimulează activitatea enzimelor implicate în conversia glucozei în acizi grași. PUFA inhibă activitatea acestor enzime lipogene.

Rolurile celulare ale G6PD

Mecanisme care reglementează expresia G6PD

Mecanisme de translație/posttranslație.

Reglarea activității enzimei G6PD prin starea nutrițională implică semnale intracelulare generate atât de hormoni, cum ar fi insulina, cât și de metaboliții nutrienților din dietă, cum ar fi monozaharidele și PUFA. Dogma general acceptată este că activitatea G6PD nu suferă modificări alosterice sau covalente ca răspuns la modificările nutriționale. Cu toate acestea, a fost observată fosforilarea G6PD și provoacă o scădere coincidentă a activității G6PD în celulele endoteliale incubate în concentrații mari de glucoză (11). Această fosforilare este mediată prin AMPc și protein kinaza A. Deși modificările cantității de G6PD prin oricare dintre aceste mecanisme nu au fost observate în timpul manipulărilor dietetice, o modificare a eficienței catalitice a G6PD are potențialul de a asigura reglarea temporală a activității G6PD celulare.

G6PD este reglementat la o etapă posttranscripțională. Modificările activității enzimei pot fi cauzate de multe mecanisme de reglare diferite. Casetele deschise indică pașii implicați în modificarea expresiei G6PD.

Mecanisme posttranscripționale.

Modificările cantității de ARNm matur pot implica reglarea transcripțională a genei sau un mecanism posttranscripțional, cum ar fi stabilitatea ARNm, prelucrarea pre-ARNm (inclusiv splicarea și poliadenilarea pre-ARNm) și transportul nucleocitoplasmatic. Așa cum s-a măsurat folosind teste nucleare, rata transcripției G6PD a fost constantă în timpul foametei, reîncărcarea unei diete bogate în carbohidrați sau includerea grăsimilor polinesaturate în dietă (24). Rezultate similare au fost observate pentru reglarea G6PD de insulină, glucoză și acid arahidonic în hepatocitele de șobolan în cultura primară (30). Mai mult, activitatea transcripțională a genei G6PD are loc la o rată foarte scăzută, la fel de mică ca rata transcripțională a genelor de acid gras sintetaza sau stearoil-CoA desaturază măsurate în timpul înfometării. În timp ce activitatea transcripțională a acidului gras sintază și a stearoil-CoA desaturazei crește de 30 de ori sau mai mult în timpul realimentării, transcripția genei G6PD rămâne neschimbată în ciuda creșterilor de 27 până la 30 de ori a mRNA G6PD (24). Aceste rezultate indică faptul că reglarea nutrițională a expresiei genei G6PD este posttranscripțională.