Le renouvellement de l'ARN ribosomal est essentiel pour maintenir l'homéostasie cellulaire. Arabidopsis thaliana les plantes dépourvues de la ribonucléase RNS2 sont déficientes dans ce processus et ont une autophagie constitutive. À l'aide d'analyses du transcriptome et des métabolites, Morris et al. ont découvert que des défauts dans le recyclage de l'ARNr provoquent des changements dans le flux de carbone à travers la voie des pentoses phosphates afin de produire les métabolites nécessaires à la synthèse des nucléosides.

Modèle de l'effet de la mutation rns2-2 sur le métabolisme d'arabidopsis.
Modèle de l'effet de la mutation rns2-2 sur le métabolisme d'Arabidopsis. L'intégration des données du transcriptome et du métabolome suggère que le flux de carbone est acheminé via le PPP. Étant donné que les plantes rns2-2 sont déficientes en renouvellement d'ARNr et en récupération de nucléotides, l'augmentation du flux de carbone via la voie PPP peut être nécessaire pour générer du ribose-5-phosphate pour la synthèse de novo des nucléotides afin de maintenir l'homéostasie cellulaire. Les changements dans le métabolisme entraînent également une augmentation des taux de NADPH. Cette augmentation provoque l'accumulation d'espèces réactives de l'oxygène (ROS) qui à leur tour signalent l'activation du mécanisme d'autophagie. Les cases vertes indiquent les enzymes codées par un gène sous-régulé dans rns2-2, et les cases rouges sous-régulés. Les flèches vertes et rouges indiquent les métabolites avec des niveaux inférieurs et supérieurs dans rns2-2, respectivement. F6P, fructose-6-phosphate ; G6P, glucose-6-phosphate ; 6PGL, 6-phosphogluconolactone ; 6PG, 6-phosphogluconate ; Ru5P, ribulose-5-phosphate ; Xu5P, xylulose-5-phosphate ; GAP, glycéraldéhyde-3-phosphate ; E4P, érythrose-4-phosphate ; R5P, ribose-5-phosphate ; S7P, sédoheptulose-7-phosphate ; RuBP, ribulose-1,5-bisphosphate ; 3PG, 3-phosphoglycérate ; BPG, 1,3-bisphosphoglycérate ; DHAP, dihydroxyacétone-phosphate ; SBP, sédoheptulose-1,7-bisphosphate ; FBP, fructose-1,6-bisphosphate ; pgi, glucose phosphate isomérase ; g6pdh, glucose-6-phosphate déshydrogénase ; pgl, 6-phosphogluconolactonase ; rpe, ribulose-5-phosphate épimérase ; tal, transaldolase ; tkl, transcétolase ; fbpase, fructose-2,6-bisphosphatase ; fba, fructose-bisphosphate aldolase ; rpi, ribose-5-phosphate isomérase ; sbpase, sédoheptulose-1,7-bisphosphatase ; tpi, triosephosphate isomérase ; gap, glycéraldéhyde-3-phosphate déshydrogénase ; pgk, phosphoglycérate kinase ; rbc, ribulose-1,5-bisphosphate carboxylase/oxygénase ; prk, phosphoribulokinase.

Les changements métaboliques augmentent également les espèces réactives de l'oxygène qui signalent l'activation de l'autophagie, susceptibles de compenser l'absence de dégradation de l'ARNr. Absence de recyclage de l'ARNr dans rns2-2 déclenche une modification du flux de carbone, qui est redirigé via le PPP pour produire du ribose-5-phosphate pour de novo synthèse de nucléosides. Le renouvellement de l'ARNr ou des ribosomes est donc essentiel pour l'homéostasie cellulaire, probablement par le maintien des niveaux de nucléosides dans le cadre de la voie de récupération.