Protéine de moteur qui rebobine l'ADN

Deux biologistes à l'Université de Californie, San Diego ont découvert le premier d'une nouvelle classe des protéines cellulaires de moteur que « rebobinez » les sections de la molécule bicaténaire d'ADN qui deviennent déroulées, comme les rubans embrouillés d'un enregistreur à cassettes, dans les « bulles » qui empêchent les gènes critiques d'être exprimée.

« Quand votre ADN se coince en position déroulée, vos cellules sont dans le grand ennui, et chez l'homme, qui mène finalement à la mort » a dit Jim Kadonaga, un professeur de biologie à l'UCSD qui a dirigé l'étude.  « Ce qui nous avons découvert est l'enzyme qui fixe ce problème. »

La découverte représente la première fois que les scientifiques ont identifié une protéine de moteur spécifiquement conçue pour empêcher l'accumulation des bulles de l'ADN déroulée, qui se produit quand les brins d'ADN deviennent incorrectement déroulés dans certains emplacements le long de la molécule.

Les résultats des chercheurs d'UCSD, détaillés dans la question du 31 octobre de la Science, sont également importants parce qu'ils fournissent aux savants en biomédecine un plus grand arrangement des mécanismes moléculaires qui mènent à un désordre génétique rare appelé la dysplasie immuno-osseuse de Schimke.  La découverte permettra par la suite aux chercheurs médicaux de concevoir de futurs traitements pour ce désordre génétique dévastateur, qui entraîne des rappes, l'arrêt du coeur congestif, la panne de rein et la mort dans les enfants en bas âge.

« Nous avons su que cette protéine particulière a entraîné cette maladie avant que nous ayons commencé l'étude, » a dit Kadonaga.  « Qui est pourquoi nous l'avons étudié.  Nous juste n'avons pas su ce qu'il a fait. »

Ce que cette protéine, appelée HARP pour la protéine HepA-connexe, a fait Kadonaga et Timur sidérés Yusufzai, un camarade post-doctoral travaillant dans son laboratoire.  Les deux biologistes moléculaires ont au commencement découvert que cette protéine de moteur brûle l'énergie de la même manière que les enzymes ont appelé des helicases et, comme des helicases, attachées aux sections de division de l'ADN.  Mais tandis que les helicases emploient leur énergie pour séparer deux ont recuit l'acide nucléique brin-tel comme deux brins d'ADN, deux brins d'ARN ou brins d'un hybride de RNA-DNA les scientifiques trouvés à leur surprise que cette protéine a fait l'opposé ; c'est-à-dire, elle rebobine des sections de l'ADN défectueuse et scelle ainsi les deux brins ensemble de nouveau.

Par conséquent, les biologistes d'UCSD ont nommé leur nouvelle activité enzymatique un « helicase de recuit. »

« Nous n'avons pas même considéré l'idée de recuire des helicases avant que cette étude ait commencé, » avons dit Kadonaga.  « Il ne s'est pas produit à nous que de telles enzymes ont même existé.  En fait, nous jamais n'avons jusqu'ici su ce qui est arrivé à l'ADN quand il s'est coincé en position déroulée. »

Maintenant les scientifiques qui étudient l'action des helicases sur l'ADN et l'ARN ont une classe entièrement nouvelle des protéines à étudier.

« Ceci ouvrira un nouveau domaine d'étude entier, » a dit Kadonaga.  « Il y a très peu d'enzymes connues qui modifient la structure d'ADN.  Et nous avons découvert entièrement un neuf.  On ne s'est pas attendu à ce que ceci se produise en l'année 2008.  Nous devrions les avoir fondés à ce jour tous. »

« Je crois qu'il va dépasser l'ADN.  Juste comme il y a des helicases de DNA-DNA, il y a des helicases de RNA-DNA et des helicases de RNA-RNA.  Ainsi il ne prend pas beaucoup d'imagination pour prévoir qu'il vont probablement y avoir des helicases de recuit de RNA-DNA et des helicases de recuit de RNA-RNA.  La zone potentiellement peut être assez grande.  Et car de plus en plus les gens découvrent des helicases de recuit supplémentaires, cette zone augmentera. »

Kadonaga et Yusufzai recherchent déjà plus de helicases de recuit, mais ils prévoient également de continuer leurs études d'HARPE.

« D'abord, ce que nous voulons faire est de trouver plus de ces protéines, ainsi nous recherchons plus en ce moment, » a dit Kadonaga.  « Nous voulons également voir ce que d'autres processus spécifiques sont affectés par cette protéine particulière, HARPE, dans la cellule. »

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