Nový pohled na mitotickou translaci.

Abstract

It has long been postulated that there is a significant decrease in total translation in mitosis compared to interphase. This work provides a new perspective on mitotic translation and shows that the decrease in total translation is minor or even negligible, depending on the methods used to obtain mitotic cells and measure total translation. The vast majority of nascent protein synthesis during mitosis was found to be mediated by a cap-dependent mechanism, not through internal translation initiation. Mitotic translation is regulated during both initiation (cap binding, 43S preinitiation complex composition, scanning, initiation codon recognition) and elongation (aminoacyl-tRNA binding to the A site of the ribosome, translocation) steps. The thesis also points out that extensive and dynamic gene-specific translational regulation of many mRNAs take place throughout the cell cycle, but especially in mitosis. Regulation of translation in mitosis is a complex process that involves post-translational modifications of translation factors, altered mRNA polyadenylation and signaling pathways, with CDK1 rather than the mTORC1 complex playing a key regulatory role. Keywords: cell cycle; mitosis; protein synthesis; translation; synchronization

Dlouho se předpokládalo, že v mitóze dochází k výraznému poklesu celkové translace ve srovnání s interfází. Tato práce poskytuje nový pohled na mitotickou translaci a ukazuje, že pokles celkové translace je menší či dokonce žádný, dle použitých metod pro získání mitotických buněk a měření celkové translace. Bylo zjištěno, že drtivá většina nascentní proteosyntézy během mitózy je zprostředkovaná cap-dependentním mechanismem, nikoliv skrze vnitřní iniciaci translace. Mitotická translace je regulována jak v průběhu iniciace (vazba na čepičku, složení 43S preiniciačního komplexu, skenování, rozeznání iniciačního kodónu), tak elongace (vazba aminoacyl-tRNA do A místa ribozómu, translokace). Zároveň práce zdůrazňuje, že v průběhu celého buněčného cyklu, ale zvlášť v mitóze, probíhá rozsáhlá a dynamická genově specifická translační regulace mnoha mRNA. Regulace translace v mitóze je komplexní proces, který zahrnuje posttranslační modifikace translačních faktorů, změny v polyadenylaci mRNA a v signálních drahách, přičemž klíčovou regulační roli přebírá CDK1 namísto komplexu mTORC1. Klíčová slova: buněčný cyklus; mitóza; proteosyntéza; translace; synchronizace