Uncovering a novel function of the exonuclease Xrn1 in viral and cellular mRNA translation

Xrn1 es una exonucleasa muy conservada entre especies que tiene una funcion primordial en la degradacion del ARN mensajero (ARNm) y la regulacion de la transcripcion. Mediante el uso de un sistema modelo basado en el virus del mosaico del bromo (BMV) y la levadura S. cerevisiae, en este trabajo se demuestra que Xrn1 promueve la traduccion del ARN viral. Esta funcion depende de la region no traducida en el extremo 5’ y de la region codificante. Experimentos con perfiles de polisomas demuestran que Xrn1 asiste la traduccion del ARN viral y que interacciona directamente con la maquinaria de traduccion. Dado que Xrn1 participa en la degradacion y transcripcion del ARNm, se crearon distintos mutantes con el fin de analizar la relacion entre estas funciones y el rol de Xrn1 en traduccion. En primer lugar, se observo que la actividad exonucleasa de Xrn1 es necesaria para que esta actue en traduccion. La expresion de la exonucleasa nuclear (Rat1) en el citoplasma de celulas xrn1∆ compensa los defectos en degradacion del ARN o en la tasa de crecimiento. En cambio, Rat1 es incapaz de rescatar los defectos en la traduccion del ARN viral. En segundo lugar, usando un mutante de Xrn1 que no puede ser importado al nucleo (Xrn1∆NLS) se concluyo que la funcion de Xrn1 en transcripcion es independiente de la funcion en traduccion. A continuacion, mediante estudios con perfiles de ribosomas, se constato que Xrn1 tambien actua como activador de la traduccion de un subgrupo de ARNm celulares. Estos codifican por funciones relacionadas con la glicosilacion y estan enriquecidos en proteinas del reticulo endoplasmatico. En consonancia con los resultados para el ARN de BMV, estos ARNm celulares dependen de la actividad exonucleasa de Xrn1 para su traduccion y tienen una elevada estructura secundaria en la region no traducida en el extremo 5’. En conjunto, nuestros resultados describen un nuevo ejemplo de la comunicacion existente entre la degradacion y la traduccion del ARNm y revelan que Xrn1 tiene una funcion inesperada en el control de la traduccion del ARNm viral y celular.