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Il Ruolo di HTT e NEAT1 nella Malattia di Huntington

Nuove intuizioni sulla connessione tra HTT e NEAT1 nella malattia di Huntington.

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HTT e NEAT1: GiocatoriHTT e NEAT1: GiocatoriChiave nell'HDnella malattia di Huntington.Indagando il legame tra HTT e NEAT1
Indice

La malattia di Huntington (HD) è un disturbo raro del cervello che peggiora col tempo. Influenza il modo in cui le persone si muovono, pensano e si sentono. Questa condizione nasce da un problema in un gene chiamato Huntingtin (HTT), che ha una parte che ripete un certo codice troppe volte. Le persone sane di solito hanno tra 5 e 35 ripetizioni di questo codice, mentre quelle con la malattia ne hanno 36 o più. Il numero di queste ripetizioni spesso determina quando qualcuno inizierà a mostrare sintomi di HD. Altri geni che aiutano a riparare il DNA e la struttura di queste ripetizioni possono anche influenzare il momento e la progressione della malattia.

La Proteina Huntingtin e le Suoe Funzioni

Il gene HTT produce una grande proteina che aiuta diverse proteine a lavorare insieme nel cervello. Una proteina che collabora strettamente con HTT è HAP40. Si lega saldamente sia alle forme normali che mutate di HTT. Una parte della proteina HTT può attaccarsi al DNA e probabilmente aiuta a muovere l'RNA nelle cellule.

Sebbene non sia chiaro come HTT interagisca direttamente con l'RNA, ci sono molte informazioni che suggeriscono che sia coinvolto nel controllare come i geni vengono attivati e disattivati, specialmente quando le cellule sono sotto stress. Altre proteine che si legano all'RNA, come FUS, possono formare gruppi che aiutano a gestire questo stress. Esiste una parte specifica di HTT nota per formare gruppi simili quando si trovano nelle giuste condizioni.

Indagare le Connessioni tra HTT e RNA

Per vedere come HTT interagisce con l'RNA, gli scienziati hanno utilizzato vari metodi nei loro studi. Hanno scoperto che HTT si lega direttamente all'RNA, in particolare a un tipo di RNA chiamato NEAT1, che gioca un ruolo nel modo in cui la cellula risponde allo stress.

Legame tra HTT e HAP40 con l'RNA

Nei precedenti studi, i ricercatori hanno appreso molto su come HTT e HAP40 si collegano all'RNA. Hanno scoperto che quando testavano queste proteine, si attaccavano all'RNA a filamento singolo ma non al DNA a doppio filamento. Esaminando più da vicino, hanno trovato che HTT e HAP40 erano migliori nell'attaccarsi a certi tipi di RNA, specialmente quelli che hanno molte basi "G", che sono importanti per formare strutture speciali.

Importanza dell'RNA NEAT1

NEAT1 è un lungo pezzo di RNA che è fortemente legato a HTT. Diversi esperimenti hanno mostrato che, indipendentemente dal tipo di cellule esaminate, NEAT1 sembrava sempre essere un obiettivo principale per HTT. Hanno confermato che HTT si lega a NEAT1 in vari tipi di cellule attraverso vari metodi.

Quando hanno esaminato NEAT1 nelle cellule, hanno trovato che è presente in quantità significative. I ricercatori hanno anche controllato se ci fossero sequenze speciali in NEAT1 che potessero attrarre HTT, e infatti, hanno trovato alcune parti che potrebbero formare strutture specifiche attraenti per HTT.

Livelli di NEAT1 nella Malattia di Huntington

È noto che i livelli di NEAT1 possono cambiare in vari disturbi cerebrali, compresa la HD. Hanno osservato che le quantità di NEAT1 spesso sembrano più basse nella HD rispetto alle cellule sane. Questa diminuzione potrebbe essere legata ai minori livelli di proteina HTT funzionante nelle cellule con ripetizioni espanse.

I ricercatori hanno condotto numerosi test su campioni di cervello prelevati da persone con HD per vedere se i livelli di NEAT1 erano influenzati. Hanno scoperto che i livelli di NEAT1 variavano in diverse fasi della malattia, talvolta apparendo più bassi all'inizio ma poi aumentando di nuovo, prima di ridursi ulteriormente man mano che la malattia progrediva.

Impatto della Proteina HTT sui Livelli di NEAT1

Per studiare ulteriormente la relazione tra HTT e NEAT1, i ricercatori hanno ridotto i livelli di HTT in alcune cellule, sia sane che affette da HD. Hanno scoperto che quando i livelli di HTT diminuivano, anche i livelli di NEAT1 calavano. Questo ha mostrato che HTT aiuta a mantenere NEAT1 stabile nelle cellule.

I ricercatori volevano vedere quanto velocemente NEAT1 si degrada quando HTT non è presente. Hanno trattato le cellule con un farmaco che ferma la produzione di nuovo RNA e hanno controllato quanto a lungo durava NEAT1. Hanno scoperto che senza HTT, NEAT1 si degradava molto più rapidamente.

Visualizzare la Relazione tra HTT e NEAT1

Per comprendere meglio come HTT e NEAT1 lavorano insieme, i ricercatori hanno utilizzato tecniche di imaging speciali per catturare visivamente dove si trova NEAT1 nelle cellule. Hanno visto che HTT e NEAT1 spesso si raggruppavano in posti specifici all'interno del nucleo cellulare, e quando i livelli di HTT scendevano, anche i numeri dei gruppi di NEAT1 diminuivano.

Hanno confrontato diversi tipi di cellule per vedere come si comportava NEAT1 in ciascuna. Hanno osservato che le connessioni tra HTT e NEAT1 erano ancora presenti nelle cellule HD, ma le relazioni non erano così forti.

Implicazioni per la Ricerca sulla Malattia di Huntington

I risultati suggeriscono che HTT ha un ruolo cruciale nel collegarsi a specifici tipi di RNA, soprattutto NEAT1. Questa relazione potrebbe contribuire a come le cellule gestiscono lo stress, che è una parte importante della progressione della malattia.

Se i livelli di HTT scendono, potrebbe portare a meno NEAT1, causando problemi per le cellule, in particolare nel cervello. Le variazioni nei livelli di NEAT1 nella HD potrebbero indicare problemi più grandi nel modo in cui le cellule funzionano quando sono sotto stress, dal momento che NEAT1 è necessario per molte attività cellulari.

Comprendere la connessione tra HTT e NEAT1 potrebbe portare a nuove idee su come trattare la HD. I ricercatori credono che studiando come questi componenti interagiscono, possano trovare modi migliori per aiutare le cellule a far fronte allo stress che accompagna questa malattia.

Direzioni Future

Sono necessarie ulteriori investigazioni per esplorare il ruolo di HTT nella stabilità e nella funzione di NEAT1. Comprendere come HTT supporta NEAT1 e come i cambiamenti in HTT causati dalla malattia influenzano NEAT1 sarà cruciale. Ulteriori studi aiuteranno a individuare cosa succede nelle diverse fasi della HD e come la presenza di NEAT1 cambia in correlazione con i livelli di HTT.

Questa ricerca mette in evidenza le complesse relazioni tra geni, proteine e RNA nel contesto di malattie come la Huntington. Svelando queste connessioni, gli scienziati sperano di identificare potenziali bersagli terapeutici e sviluppare interventi che potrebbero migliorare la vita di chi è colpito dalla malattia di Huntington.

Fonte originale

Titolo: Huntingtin is an RNA-binding protein and participates in NEAT1-mediated paraspeckles

Estratto: AbstractHuntingtin protein, mutated in Huntington disease, is implicated in nucleic acid- mediated processes, yet evidence for direct huntingtin-nucleic acid interaction is limited. Here we show wildtype and mutant huntingtin co-purify with nucleic acids, primarily RNA, and interact directly with G-rich RNAs in in vitro assays. Huntingtin RNA immunoprecipitation sequencing from patient-derived fibroblasts and neuronal progenitor cells expressing wildtype and mutant huntingtin revealed NEAT1 as a significantly enriched transcript. Altered NEAT1 levels were evident in Huntingtons disease cells and postmortem brain tissues, and huntingtin knockdown decreased NEAT1 levels. Huntingtin co-localized with NEAT1 in paraspeckles, and we identified a high-affinity RNA motif preferred by huntingtin. This study highlights NEAT1 as a novel huntingtin interactor, demonstrating huntingtins involvement in RNA-mediated functions and paraspeckle regulation. One-Sentence SummaryHTT is an RNA-binding protein that interacts with G-rich sequences, including those in the paraspeckle lncRNA NEAT1.

Autori: Cheryl H Arrowsmith, M. Yadav, R. J. Harding, T. Li, X. Xu, T. Gall-Duncan, M. Khan, C. Ferrari Bardile, G. L. Sequiera, S. Duan, R. Chandrasekaran, A. Pan, J. Bu, T. Yamazaki, T. Hirose, P. Prinos, L. Tippett, C. Turner, M. A. Curtis, R. L. M. Faull, M. A. Pouladi, C. E. Pearson, H. H. He

Ultimo aggiornamento: 2024-02-08 00:00:00

Lingua: English

URL di origine: https://www.biorxiv.org/content/10.1101/2024.02.07.579162

Fonte PDF: https://www.biorxiv.org/content/10.1101/2024.02.07.579162.full.pdf

Licenza: https://creativecommons.org/licenses/by/4.0/

Modifiche: Questa sintesi è stata creata con l'assistenza di AI e potrebbe presentare delle imprecisioni. Per informazioni accurate, consultare i documenti originali collegati qui.

Si ringrazia biorxiv per l'utilizzo della sua interoperabilità ad accesso aperto.

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