Un mapa subcelular de la composición y regulación de la maquinaria traslacional a nivel de una sola molécula

Área de la Ciencia:

• Biología celular
• Biología molecular
• Microscopía

Sus antecedentes:

• Las células de los mamíferos contienen millones de ribosomas, esenciales para la síntesis de proteínas.
• Las herramientas actuales son insuficientes para visualizar ribosomas enteros y su composición subcelular.
• Comprender la localización y la función de los ribosomas es crucial para la biología celular.

Objetivo del estudio:

• Desarrollar nuevas herramientas para visualizar y analizar la distribución y la composición de los ribosomas dentro de las células.
• Para crear un mapa de alta resolución de la organización ribosómica en las células de los mamíferos.
• Investigar el papel de los ribosomas en compartimentos y procesos celulares específicos.

Principales métodos:

• Microscopía de expansión de ribosomas (RiboExM) para la visualización de los ribosomas individuales.
• Etiquetado por proximidad optogenética (ALIBi) para la composición de los ribosomas.
• Imágenes de súper resolución para mapear la distribución ribosómica.

Principales resultados:

• Generado un mapa de super-resolución de los ribosomas, la identificación de los puntos calientes de la traducción.
• Se ha observado un enriquecimiento de las subunidades ribosómicas 60S cerca de los polisomas en el retículo endoplasmático (RE).
• Se descubrió la heterogeneidad de los ribosomas mitocondriales que influye en la traducción de transcripciones relacionadas con el metabolismo.
• Visualización de los estados dinámicos de ribosomas (monosomas y polisomas) en las neuronas.

Conclusiones:

• RiboExM y ALIBi proporcionan una resolución sin precedentes para estudiar la localización y la composición de los ribosomas.
• La proteína Lsg1 juega un papel en la unión de las subunidades 60S a la ER y en la regulación de la traducción.
• La heterogeneidad del ribosoma existe en las mitocondrias e influye en la expresión génica específica.
• Estas herramientas abren nuevas vías para explorar la regulación traslacional celular.