Durante la división celular, la segregación precisa del material genético en células hijas es fundamental para mantener la integridad del genoma. Sin embargo, este proceso puede verse afectado por diversas tensiones celulares, incluida la irradiación ultravioleta (UV), que puede inducir daños en el ADN y alterar la segregación cromosómica. Para hacer frente a estas condiciones de estrés, las células han desarrollado mecanismos de protección, como la formación de gránulos de estrés. Los gránulos de estrés son focos citoplasmáticos que contienen complejos de traducción estancados y varias proteínas de unión a ARN, y se cree que desempeñan un papel en el almacenamiento de ARNm, la descomposición del ARN y el control de la traducción en condiciones de estrés.

Estudios recientes han arrojado luz sobre el papel de los gránulos de estrés en la protección de las células hijas del daño del ARN inducido por los rayos UV. Aquí hay una descripción general de los mecanismos involucrados:

Secuestro de ARN dañado: Tras la irradiación UV, las células experimentan la formación de lesiones de ARN, que pueden alterar la traducción y comprometer la integridad del ARNm. Los gránulos de estrés actúan como compartimentos de almacenamiento que secuestran moléculas de ARN dañadas, impidiendo su traducción en proteínas potencialmente dañinas. Al secuestrar el ARN dañado, los gránulos de estrés ayudan a mantener la calidad del transcriptoma celular y minimizar la producción de proteínas aberrantes que podrían interferir con las funciones celulares.

Reclutamiento de factores de reparación de ARN: Los gránulos de estrés sirven como plataformas para el reclutamiento de factores de reparación de ARN, que son esenciales para reparar las moléculas de ARN dañadas. El secuestro de ARN dañado en gránulos de estrés facilita su interacción con la maquinaria de reparación del ARN, promoviendo procesos de reparación eficientes. Se sabe que varios factores de reparación de ARN, como las ARN helicasas, las ARN exonucleasas y las ARN ligasas, se localizan en los gránulos de estrés, donde pueden acceder y reparar las lesiones del ARN.

Represión traslacional: Los gránulos de estrés también contribuyen a la represión de la traducción en condiciones de estrés. Esto se logra secuestrando factores de iniciación de la traducción y proteínas ribosómicas en gránulos de estrés, inhibiendo así el ensamblaje de complejos de traducción activos. Al reducir la traducción global, las células pueden conservar energía y recursos, al mismo tiempo que previenen la síntesis de proteínas que podrían exacerbar el daño celular. Además, el secuestro de factores de traducción en gránulos de estrés ayuda a prevenir la traducción de moléculas de ARN dañadas, minimizando aún más la producción de proteínas dañinas.

Interacción con las vías de descomposición del ARNm: Los gránulos de estrés están interconectados con vías de descomposición del ARNm, que son responsables de la degradación de moléculas de ARN dañadas o innecesarias. Las moléculas de ARN dañadas secuestradas en gránulos de estrés pueden ser objeto de degradación a través de la vía de descomposición del ARN mediada por exosomas. El exosoma es un complejo de múltiples subunidades que degrada las moléculas de ARN y a menudo se encuentra en estrecha asociación con los gránulos de estrés. Al facilitar la degradación del ARN dañado, los gránulos de estrés contribuyen al mantenimiento de la homeostasis del ARN celular y previenen la acumulación de especies de ARN potencialmente dañinas.

En general, la formación de gránulos de estrés en respuesta a la irradiación UV sirve como mecanismo protector para proteger a las células hijas del daño del ARN. Al secuestrar el ARN dañado, reclutar factores de reparación del ARN, reprimir la traducción e interactuar con las vías de descomposición del ARNm, los gránulos de estrés ayudan a mantener la integridad del transcriptoma celular y previenen la propagación del daño del ARN a las células hijas, asegurando su viabilidad y desarrollo adecuado.