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Quelques types de protéines peuvent stabiliser l'ADN endommagé

À l'université de Copenhague, les chercheurs ont découvert comment quelques types de protéines stabilisent l'ADN endommagé et préservent de ce fait le fonctionnement et l'intégrité d'ADN. Cette conclusion neuve explique également pourquoi les gens avec des défectuosités congénitales ou acquises en certaines protéines ne peuvent pas maintenir leur ADN stable et développer les maladies telles que le cancer.

Chaque jour, les cellules de fuselage divisent des millions de périodes, et la maintenance de leur identité exige qu'une cellule de mère réussit l'information génétique complète aux cellules de descendant sans erreurs.

Ce n'est pas une tâche peu importante parce que notre ADN est continuellement dessous crise, les deux de l'environnement mais également des propres activités métaboliques des cellules. Comme résultat, des brins d'ADN peuvent être brisés au moins une fois pendant chaque cycle de division cellulaire et cette fréquence peut augmenter par certains modes de vie, tels que le fumage, ou dans les personnes qui sont nées avec des défectuosités dans la réparation de l'ADN.

Consécutivement, ceci peut mener aux dégâts génétiques irréversibles et éventuel entraîner les maladies telles que le cancer, le déficit immunitaire, la démence ou les défectuosités de développement.

Maintenant les chercheurs du centre de fondation de Novo Nordisk pour la recherche de protéine à l'université de Copenhague ont découvert comment certaines protéines orchestrent le réglage de l'ADN endommagé pour assurer sa stabilité au-dessus des rétablissements et pour éviter le dégât indirect à l'ADN indemne voisin.

Les découvertes ont été publiées dans la nature de tourillon scientifique.

En bref, deux protéines 53BP1 appelé et RIF1 s'engagent pour établir un « échafaudage » en trois dimensions autour des brins d'ADN cassés. Cet échafaudage concentre alors localement les protéines spéciales de réglage, ce sont dans l'alimentation courte, et cela sont en critique nécessaire pour réparer l'ADN sans erreurs.

C'est une seule découverte. La compréhension des mécanismes de défense naturels du fuselage nous permet de comprendre mieux comment certaines protéines communiquent et réseau pour réparer l'ADN endommagé. Ceci fournissent une possibilité d'améliorer le modèle comment les dégâts d'ADN entraînent les médicaments de la maladie et de modèle qui améliorent la demande de règlement des patients avec l'ADN instable.

Directeur et professeur centraux Jiri Lukas de la fondation de Novo Nordisk centrent pour la recherche de protéine

Évite la détérioration

Des microscopes hautement avancés de superbe-définition ont été utilisés dans cette étude. Cette technologie permet à des chercheurs de changer de plan dedans sur les cellules vivantes et de concevoir des objectifs au sujet de la taille de l'un-millième de la largeur d'un cheveu et de suivre comment l'échafaudage protecteur de protéine se réunit et se développe autour de la fracture d'ADN.

« Ceci a pu être comparé à mettre un moulage de plâtre sur une patte cassée ; il stabilise la fracture et empêche les dégâts d'obtenir plus mauvais et d'atteindre une remarque où il peut plus ne guérir, » dit Postdoc Fena Ochs, du centre de fondation de Novo Nordisk pour la recherche de protéine et le premier auteur de l'étude neuve.

Appelle les réparateurs

Ainsi pourquoi cette découverte est-elle si nouvelle ? La supposition précédente était que les protéines telles que 53BP1 et RIF1 agissent seulement dans le voisinage le plus proche de la fracture d'ADN. Cependant, à l'aide des microscopes de superbe-définition, les scientifiques pouvaient voir que le réglage exempt d'erreurs de l'ADN cassé exige une construction beaucoup plus grande.

« En général, la différence entre les proportions du protéine-échafaudage et la fracture d'ADN correspond à un basket-ball et un chef de cheville », dit Fena Ochs.

Selon les chercheurs, le fait que l'échafaudage de support de protéine est tellement plus grand que la fracture, souligne à quel point il important est pour que la cellule stabilise non seulement la blessure d'ADN, mais également l'environnement environnant.

Ceci laisse préserver l'intégrité du site endommagé et de son voisinage et augmente la probabilité d'attirer les « ouvriers » hautement spécialisés dans la cellule pour exécuter le réglage réel.

Ces protéines du soi-disant réseau de Shieldin ont été également récent recensées par des chercheurs du centre de fondation de Novo Nordisk pour la recherche de protéine.

Le manque d'échafaudage peut mener aux maladies telles que le cancer

Un des avantages les plus notables de la recherche fondamentale tels que l'étude neuve est qu'il fournit à des scientifiques les outils moléculaires pour simuler, et améliore ainsi comprennent, les conditions qui se produisent pendant le développement d'une maladie réelle.

Quand les scientifiques ont évité des cellules pour établir l'échafaudage de protéine autour de l'ADN rompu, ils ont observé que les grandes parties du chromosome voisin rapidement ont tombé en morceaux.

Ce les cellules ADN-endommagées entraînées pour commencer des tentatives d'alternative de se réparer, mais cette stratégie était souvent futile et a aggravé la destruction du matériel génétique.

Selon les chercheurs, ceci peut expliquer pourquoi les gens qui manquent des protéines d'échafaudage sont à maladies enclines provoquées par ADN instable.

Infographic du « protéine-échafaudage ». « C'est une seule découverte. La compréhension des mécanismes de défense naturels du fuselage nous permet de comprendre mieux comment certaines protéines communiquent et réseau pour réparer l'ADN endommagé. Ceci fournissent une possibilité d'améliorer le modèle comment les dégâts d'ADN entraînent la maladie et les médicaments de modèle qui améliorent la demande de règlement des patients avec l'ADN instable, » indique directeur et professeur centraux Jiri Lukas du centre de fondation de Novo Nordisk pour la recherche de protéine.

Évite la détérioration

Des microscopes hautement avancés de superbe-définition ont été utilisés dans cette étude. Cette technologie permet à des chercheurs de changer de plan dedans sur les cellules vivantes et de concevoir des objectifs au sujet de la taille d'un millième de la largeur d'un cheveu et de suivre comment l'échafaudage protecteur de protéine se réunit et se développe autour de la fracture d'ADN.

« Ceci a pu être comparé à mettre un moulage de plâtre sur une patte cassée ; il stabilise la fracture et empêche les dégâts d'obtenir plus mauvais et d'atteindre une remarque où il peut plus ne guérir, » dit Postdoc Fena Ochs, du centre de fondation de Novo Nordisk pour la recherche de protéine et le premier auteur de l'étude neuve.

Appelle les réparateurs

Ainsi pourquoi cette découverte est-elle si nouvelle ? La supposition précédente était que les protéines telles que 53BP1 et RIF1 agissent seulement dans le voisinage le plus proche de la fracture d'ADN. Cependant, à l'aide des microscopes de superbe-définition, les scientifiques pouvaient voir que le réglage exempt d'erreurs de l'ADN cassé exige une construction beaucoup plus grande.

« En général, la différence entre les proportions du protéine-échafaudage et la fracture d'ADN correspond à un basket-ball et un chef de cheville », dit Fena Ochs.

Selon les chercheurs, le fait que l'échafaudage de support de protéine est tellement plus grand que la fracture, souligne à quel point il important est pour que la cellule stabilise non seulement la blessure d'ADN, mais également l'environnement environnant.

Ceci laisse préserver l'intégrité du site endommagé et de son voisinage et augmente la probabilité d'attirer les « ouvriers » hautement spécialisés dans la cellule pour exécuter le réglage réel.

Ces protéines du soi-disant réseau de Shieldin ont été également récent recensées par des chercheurs du centre de fondation de Novo Nordisk pour la recherche de protéine.

Le manque d'échafaudage peut mener aux maladies telles que le cancer

Un des avantages les plus notables de la recherche fondamentale tels que l'étude neuve est qu'il fournit à des scientifiques les outils moléculaires pour simuler, et améliore ainsi comprennent, les conditions qui se produisent pendant le développement d'une maladie réelle.

Quand les scientifiques ont évité des cellules pour établir l'échafaudage de protéine autour de l'ADN rompu, ils ont observé que les grandes parties du chromosome voisin rapidement ont tombé en morceaux.

Ce les cellules ADN-endommagées entraînées pour commencer des tentatives d'alternative de se réparer, mais cette stratégie était souvent futile et a aggravé la destruction du matériel génétique.

Selon les chercheurs, ceci peut expliquer pourquoi les gens qui manquent des protéines d'échafaudage sont à maladies enclines provoquées par ADN instable.

L'étude sur la « stabilisation de l'intégrité de génome de sauvegardes de topologie de chromatine » est publiée dans la nature illustre de tourillon scientifique.

Le centre de fondation de Novo Nordisk pour la recherche de protéine a été récent attribué à une concession de DKK 700 millions pour davantage de recherche fondamentale au cours des cinq années à venir.

Le centre est un chef dans la recherche de protéine les sciences utilisant la microscopie avancée, la spectrométrie de masse, la biologie structurelle, d'ADN ordonnancement et caractéristiques pour recenser et caractériser les protéines importantes impliquées dans le développement de la maladie. L'objectif de la recherche fondamentale pilote du centre est de préparer le terrain pour la découverte des demandes de règlement neuves ou plus efficaces des maladies humaines telles que le cancer ou le diabète.

Source:
Journal reference:

Ochs, F. et al. (2019) Stabilization of chromatin topology safeguards genome integrity. Nature. doi.org/10.1038/s41586-019-1659-4