Des scientifiques trouvent des instructions dans de l'ADN indésirable

2024 Auteur: Seth Attwood | [email protected]. Dernière modifié: 2023-12-16 16:04

Des biologistes moléculaires russes ont découvert que l'ADN indésirable aux extrémités des chromosomes contient des instructions pour synthétiser une protéine qui aide les cellules à ne pas mourir de stress. Leurs résultats ont été présentés dans la revue Nucleic Acids Research.

« Cette protéine est intéressante car elle se trouve dans l'ARN, qui était auparavant considéré comme non-codant, l'un des « helpers » de la télomérase. Nous avons découvert qu'elle peut avoir une autre fonction si elle n'est pas dans le noyau de la cellule, mais dans son cytoplasme. La télomérase peut rapprocher les scientifiques de la création de "l'élixir de jeunesse" et aider à lutter contre le cancer", a déclaré Maria Rubtsova de l'Université d'État Lomonossov de Moscou, dont les propos sont rapportés par le service de presse de l'université.

La clé de l'immortalité

Les cellules de l'embryon et les cellules souches embryonnaires sont pratiquement immortelles du point de vue de la biologie - elles peuvent vivre presque indéfiniment dans un environnement adéquat, et se diviser un nombre illimité de fois. En revanche, les cellules du corps d'un adulte perdent progressivement leur capacité à se diviser après 40 à 50 cycles de division, entrant dans la phase de vieillissement, ce qui réduit vraisemblablement les risques de développer un cancer.

Ces différences sont dues au fait que chaque division des cellules "adultes" entraîne une réduction de la longueur de leurs chromosomes, dont les extrémités sont marquées par des segments répétitifs spéciaux, appelés télomères. Lorsque les télomères deviennent trop petits, la cellule "se retire" et cesse de participer à la vie du corps.

Cela ne se produit jamais dans les cellules embryonnaires et cancéreuses, car leurs télomères se renouvellent et s'allongent à chaque division en raison d'enzymes télomérases spéciales. Les gènes responsables de l'assemblage de ces protéines sont désactivés dans les cellules adultes, et ces dernières années, les scientifiques ont activement réfléchi à la possibilité de prolonger la vie d'une personne en les activant de force ou en créant un analogue artificiel des télomérases..

Rubtsova et ses collègues étudient depuis longtemps le fonctionnement des télomérases « naturelles » chez l'homme et d'autres mammifères. Récemment, ils se sont intéressés à la raison pour laquelle les cellules ordinaires du corps, où cette protéine ne fonctionne pas, synthétisent pour une raison quelconque de grandes quantités d'un de ses assistants, une courte molécule d'ARN appelée TERC.

Cette séquence d'environ 450 "lettres génétiques", explique le biologiste, était auparavant considérée comme un morceau commun d'"ADN indésirable" que la télomérase copie et ajoute aux extrémités des chromosomes. Pour cette raison, les scientifiques n'ont pas prêté beaucoup d'attention à la structure de TERC et aux rôles possibles de ce fragment du génome dans la vie des cellules.

Assistant caché

En analysant la structure de cet ARN dans des cellules cancéreuses humaines, l'équipe de Rubtsova a remarqué qu'il contient une séquence nucléotidique spéciale, qui marque généralement le début d'une molécule de protéine. Après avoir trouvé une "pièce" si curieuse, les biologistes ont vérifié s'il y avait des analogues dans les cellules d'autres mammifères.

Il s'est avéré qu'ils étaient présents dans l'ADN des chats, des chevaux, des souris et de nombreux autres animaux, et leur structure de ce fragment dans le génome de chacun de ces animaux coïncidait à environ la moitié. Cela a conduit les généticiens à l'idée qu'à l'intérieur de TERC, il n'y avait pas des fragments d'anciens gènes sans signification, mais une protéine complètement « vivante ».

Ils ont testé cette idée en insérant des copies supplémentaires de cet ARN dans l'ADN des mêmes cellules cancéreuses et en les faisant lire plus activement ces régions. De plus, les scientifiques ont mené une série d'expériences similaires sur E. coli, dans le génome duquel il n'y a pas de chromosomes et de télomérases « classiques ».

Il s'est avéré que l'ARN de la télomérase était en fait responsable de la synthèse de molécules protéiques spéciales, hTERP, qui ne se composaient que de 121 acides aminés. Sa concentration accrue dans les cellules cancéreuses et les microbes, comme l'ont montré d'autres expériences, les a protégés de divers types de stress cellulaire, leur sauvant la vie en cas de surchauffe, de manque de nourriture ou d'apparition de toxines.

La raison en est, comme Rubtsova et ses collègues l'ont découvert plus tard, que hTERP accélère le processus de « traitement » des fragments de protéines, d'ARN et d'autres molécules dans les lysosomes, les principaux « incinérateurs » de la cellule. Cela les protège simultanément de la mort et réduit considérablement les risques de mutations et le développement du cancer.

D'autres expériences, selon les généticiens, nous aideront à comprendre comment la télomérase et hTERP interagissent les unes avec les autres, et comment elles peuvent être utilisées pour créer une sorte d'« élixir de jouvence » sans danger du point de vue de l'oncologie.