L'étude neuve découvre des effets multiples de protéine peu connue de réparation de l'ADN

Les blessures et le réglage font partie de la durée de vie normale de n'importe quel tissu ou organe au corps humain. Cependant, si macroscopique déchire ou les interruptions se produisent dans les os ou les joints, par exemple, les effets sont immédiatement sensibles. Pas aussi avec les chromosomes, qui contiennent l'ADN de la durée. Extrêmement précieux et extrêmement fragile, l'ADN est le centre des protéines très efficaces de réglage.

Maintenant une étude neuve montre un fonctionnement neuf pour une de ces protéines peu de-sues HMCES appelé (Hem'-sez prononcé). L'étude, qui était publiée dans la cellule moléculaire de tourillon, le 2 décembre 2019, prouve que quand les lymphocytes de souris manquent de cette protéine, elles n'effectuent pas la recombinaison d'ADN et ceci le rend consécutivement impossible de produire les classes neuves de l'anticorps (immunoglobuline, Ig) G et A.

Les cellules de B doivent faire du génie génétique avant qu
Le besoin de cellules de B de faire du génie génétique avant qu'ils fassent connaître les types neufs des anticorps comme immunoglobulines G ou A (IgG ou IgA). Crédit d'image : Institut de La Jolla pour l'immunologie

Protéines de réparation de l'ADN

Quelques chercheurs estime le que l'ADN chromosomique brise jusqu'à 10.000 fois dans une cellule dans l'envergure d'un jour. Cependant, les conséquences de cet événement potentiellement catastrophique à la cellule sont ont à peine jamais ressenti. La raison est que le fuselage a des milliers de protéines consacrées à réparer l'ADN, d'éviter n'importe quels dégâts à l'ADN.

Le moment ADN est endommagé par les agents chimiques ou matériels, ou au cours de l'usure normale du métabolisme cellulaire quotidien, ces protéines jaillissent dans l'action réparent à immédiatement et exactement l'interruption sans hésitation et sans erreur.

De telles protéines de réparation de l'ADN sont omniprésentes dans toute la substance vivante, car en effet elles doivent être, pour sans elles, durée pourraient plus ne continuer.

HMCES et cellules immunitaires

Une fois stimulées par des antigènes, les cellules de B activées (lymphocytes de B) produisent les classes variées des anticorps de la façon suivante. D'abord, ils ont coupé une pièce de l'ADN bicaténaire, celui produit des anticorps d'IgM. Ils re-joignent alors les extrémités de coupure (recombinez l'ADN) de telle manière que d'autres formes d'anticorps soient produites, avec un pouvoir plus grand. Cette stratégie de retouche d'ADN est recombinaison appelée de contact de type (CSR) et les scientifiques ont longtemps su que ceci est employé pour produire des anticorps plus puissants.

La recherche antérieure a prouvé que HMCES est une protéine de réglage ce qui fixe des entailles ou coupe dans les monocaténaires de l'ADN. L'étude neuve ajoute un fonctionnement à son répertoire - l'extrémité alternative se joignant, est qui ce que les cellules dans les mammifères font quand la double-boucle de l'ADN est mal divisée. En combination avec d'autres états, ceci prouve que HMCES est étonnant polyvalent, et effectue des tâches multiples de maintenir la constitution génétique de la niche d'organisme. Dans la présente étude, dit le chercheur Vipul Shukla, « nous avons constaté que HMCES identifie non seulement ces interruptions de double boucle mais les aides les rescellent. »

Comment l'étude a commencé

Il y a quelque temps, le laboratoire du chercheur Anjana que Rao à l'institut de La Jolla pour l'immunologie (LJI) a découvert les protéines appelées de certaines protéines de réglementation TET, celle pourrait régler les modifications épigénétiques en modifiant l'ADN. De telles protéines TET-modifiées ont pu être liées par HMCES. De cette façon leur intérêt a été attiré à HMCES.

Pour vérifier la possibilité que les protéines de HMCES et de TET pourraient être assimilées dans les tâches qu'elles effectuent dans le fuselage, elles ont produit un coup de grâce du gène de HMCES chez les souris expérimentales. De leur connaissance du rôle du gène dans la réparation de l'ADN, ils ont pensé que ces souris développeraient probablement les déficits ou le cancer de globule sanguin, puisque ceux-ci ont été fréquemment associés aux mutations dans le gène de TET.

Cependant, les résultats étaient étonnants - ces souris ont eu les globules sanguins normaux, ainsi que les niveaux prévus de l'ADN modifié en réponse à TET.

Elles ont alors fait une comparaison entre les cellules de B normales et les cellules de B HMCES-déficientes en ce qui concerne leurs réactions immunitaires. Ceci a été basé sur l'expression abondante de la protéine de HMCES par les cellules de B normales, qui devraient indiquer une fonction clé pour cette protéine dans le fonctionnement de cellules de B. Les chercheurs ont constaté que quand les cellules de B ont été stimulées par un antigène présenté, elles ont commuté leur classe d'anticorps d'IgM à l'IgG. C'était beaucoup moins de présent dans les lymphocytes HMCES-déficients qui ont produit l'IgG avec moins de rendement. La raison a pu être la défectuosité en fonction des procédés de CSR faute de HMCES.

Implications

Tandis que cette étude regardée le rôle de HMCES en réparant de doubles boucles d'ADN seulement dans les lymphocytes, les chercheurs disent cette voie jusque là obscure est en activité en n'importe quelle cellule de fuselage, plus que probablement. Ainsi, la protéine peu connue de HMCES s'avère être assez polyvalent pour exécuter plusieurs procédés très différents pour réparer une interruption d'ADN.

La première recherche a prouvé que le type de structure de 3D HMCES qui grippe à un type donné d'ADN bicaténaire endommagé détermine la tâche qu'il fait. Cette étude confirme que la structure observée ici aide la protéine à diriger l'activité de jointure de fin alternative dans des cellules de B. D'autres études ont prouvé que parfois HMCES protège des monocaténaires d'ADN endommagé contre être encore décomposée.

HMCES est seul en étant une protéine humaine qui partage un domaine unique avec la protéine bactérienne YedK, connue pour aider à réparer l'ADN d'Escherichia coli. Ceci prouve que dans organismes variés, HMCES montre la capacité de déceler et répondre aux différents types de dégâts d'ADN qui exigent du réglage d'éviter l'instabilité génomique.

Les mammifères et les bactéries partagent les mêmes techniques de réglage, dans des utilisations courtes, mais de HMCES cette capacité au réglage introduit et des interruptions bicaténaires exigées d'ADN se produisant au cours d'un procédé de fuselage normal comme le CSR. Ainsi, ce fait partie d'un répertoire naturel varié des protéines de réglage des dégâts d'ADN qui aident à suivre beaucoup de procédés physiologiques indispensables sous les formes multiples de durée.

Journal reference:

Vipul Shukla, Levon Halabelian, Sanjana Balagere, Daniela Samaniego-Castruita, Douglas E. Feldman, Cheryl H. Arrowsmith, Anjana Rao, L. Aravind, HMCES Functions in the Alternative End-Joining Pathway of the DNA DSB Repair during Class Switch Recombination in B Cells, Molecular Cell, 2019, ISSN 1097-2765, https://doi.org/10.1016/j.molcel.2019.10.031, https://www.sciencedirect.com/science/article/abs/pii/S1097276519308093?via%3Dihub

Dr. Liji Thomas

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Dr. Liji Thomas

Dr. Liji Thomas is an OB-GYN, who graduated from the Government Medical College, University of Calicut, Kerala, in 2001. Liji practiced as a full-time consultant in obstetrics/gynecology in a private hospital for a few years following her graduation. She has counseled hundreds of patients facing issues from pregnancy-related problems and infertility, and has been in charge of over 2,000 deliveries, striving always to achieve a normal delivery rather than operative.

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