A renovação do RNA ribossômico é essencial para manter a homeostase celular. Arabidopsis thaliana as plantas que não possuem a ribonuclease RNS2 são deficientes neste processo e têm autofagia constitutiva. Usando análises de transcriptoma e metabólitos, Morriss et al. descobriram que defeitos na reciclagem do rRNA causam alterações no fluxo de carbono através da via das pentoses fosfato para produzir metabólitos necessários para sintetizar nucleosídeos.
Modelo do efeito da mutação rns2-2 no metabolismo de Arabidopsis. A integração de dados do transcriptoma e do metaboloma sugere que o fluxo de carbono é transportado através do PPP. Como as plantas rns2-2 são deficientes em turnover de rRNA e salvamento de nucleotídeos, o aumento do fluxo de carbono através da via PPP pode ser necessário para gerar ribose-5-fosfato para a des-síntese de nucleotídeos para manter a homeostase celular. Mudanças no metabolismo também resultam em níveis aumentados de NADPH. Esse aumento causa acúmulo de espécies reativas de oxigênio (ROS) que, por sua vez, sinalizam a ativação da maquinaria de autofagia. Caixas verdes indicam enzimas codificadas por um gene regulado negativamente em rns2-2, e caixas vermelhas reguladas positivamente. As setas verdes e vermelhas indicam metabólitos com níveis mais baixos e mais altos em rns2-2, respectivamente. F6P, frutose-6-fosfato; G6P, glicose-6-fosfato; 6PGL, 6-fosfogluconolactona; 6PG, 6-fosfogluconato; Ru5P, ribulose-5-fosfato; Xu5P, xilulose-5-fosfato; GAP, gliceraldeído-3-fosfato; E4P, eritrose-4-fosfato; R5P, ribose-5-fosfato; S7P, sedoheptulose-7-fosfato; RuBP, ribulose-1,5-bisfosfato; 3PG, 3-fosfoglicerato; BPG, 1,3-bisfosfoglicerato; DHAP, di-hidroxiacetona-fosfato; SBP, sedoheptulose-1,7-bisfosfato; FBP, frutose-1,6-bisfosfato; pgi, glicose fosfato isomerase; g6pdh, glicose-6-fosfato desidrogenase; pgl, 6-fosfogluconolactonase; rpe, ribulose-5-fosfato epimerase; tal, transaldolase; tkl, transcetolase; fbpase, frutose-2,6-bisfosfatase; fba, frutose-bisfosfato aldolase; rpi, ribose-5-fosfato isomerase; sbpase, sedoheptulose-1,7-bisfosfatase; tpi, triosefosfato isomerase; gap, gliceraldeído-3-fosfato desidrogenase; pgk, fosfoglicerato quinase; rbc, ribulose-1,5-bisfosfato carboxilase/oxigenase; prk, fosforibuloquinase.
Alterações metabólicas também aumentam as espécies reativas de oxigênio que sinalizam a ativação da autofagia, provavelmente para compensar a falta de degradação do rRNA. Falta de reciclagem de rRNA em rs2-2 células desencadeia uma mudança no fluxo de carbono, que é redirecionado através do PPP para produzir ribose-5-fosfato para de novo síntese de nucleosídeos. O turnover de rRNA ou ribossomo é, portanto, essencial para a homeostase celular, provavelmente por meio da manutenção dos níveis de nucleosídeos como parte da via de resgate.
