La renovación del ARN ribosomal es esencial para mantener la homeostasis celular. Arabidopsis thaliana las plantas que carecen de la ribonucleasa RNS2 son deficientes en este proceso y tienen autofagia constitutiva. Utilizando análisis de transcriptomas y metabolitos, morriss et al. descubrió que los defectos en el reciclaje del ARNr provocan cambios en el flujo de carbono a través de la vía de las pentosas fosfato para producir los metabolitos necesarios para sintetizar los nucleósidos.

Modelo del efecto de la mutación rns2-2 sobre el metabolismo de arabidopsis.
Modelo del efecto de la mutación rns2-2 en el metabolismo de arabidopsis. La integración de los datos del transcriptoma y del metaboloma sugiere que el flujo de carbono se transporta a través de la PPP. Dado que las plantas rns2-2 son deficientes en el recambio de ARNr y en la recuperación de nucleótidos, el aumento del flujo de carbono a través de la vía PPP puede ser necesario para generar ribosa-5-fosfato para la síntesis de novo de nucleótidos para mantener la homeostasis celular. Los cambios en el metabolismo también dan lugar a un aumento de los niveles de NADPH. Este aumento provoca la acumulación de especies reactivas de oxígeno (ROS) que, a su vez, señalan la activación de la maquinaria de autofagia. Los recuadros verdes indican enzimas codificadas por un gen regulado a la baja en rns2-2, y los recuadros rojos regulados al alza. Las flechas verdes y rojas indican metabolitos con niveles más bajos y más altos en rns2-2, respectivamente. F6P, fructosa-6-fosfato; G6P, glucosa-6-fosfato; 6PGL, 6-fosfogluconolactona; 6PG, 6-fosfogluconato; Ru5P, ribulosa-5-fosfato; Xu5P, xilulosa-5-fosfato; GAP, gliceraldehído-3-fosfato; E4P, eritrosa-4-fosfato; R5P, ribosa-5-fosfato; S7P, sedoheptulosa-7-fosfato; RuBP, ribulosa-1,5-bisfosfato; 3PG, 3-fosfoglicerato; BPG, 1,3-bisfosfoglicerato; DHAP, dihidroxiacetona-fosfato; SBP, sedoheptulosa-1,7-bisfosfato; FBP, fructosa-1,6-bisfosfato; pgi, glucosa fosfato isomerasa; g6pdh, glucosa-6-fosfato deshidrogenasa; pgl, 6-fosfogluconolactonasa; rpe, ribulosa-5-fosfato epimerasa; tal, transaldolasa; tkl, transcetolasa; fbpasa, fructosa-2,6-bisfosfatasa; fba, fructosa-bisfosfato aldolasa; rpi, ribosa-5-fosfato isomerasa; sbpasa, sedoheptulosa-1,7-bisfosfatasa; tpi, triosafosfato isomerasa; gap, gliceraldehído-3-fosfato deshidrogenasa; pgk, fosfoglicerato quinasa; rbc, ribulosa-1,5-bisfosfato carboxilasa/oxigenasa; prk, fosforribuloquinasa.

Los cambios metabólicos también aumentan las especies reactivas de oxígeno que señalan la activación de la autofagia, probablemente para compensar la falta de degradación del ARNr. Falta de reciclaje de ARNr en rns2-2 células desencadena un cambio en el flujo de carbono, que se redirige a través de la PPP para producir ribosa-5-fosfato para novo síntesis de nucleósidos. Por lo tanto, la renovación del ARNr o ribosoma es esencial para la homeostasis celular, probablemente a través del mantenimiento de los niveles de nucleósidos como parte de la vía de recuperación.