Marie Leroy Lorsqu’il s’agit de combattre les envahisseurs, les bactéries fonctionnent d’une manière remarquablement similaire aux cellules humaines, possédant la même machinerie de base nécessaire pour activer et désactiver les voies immunitaires, selon une nouvelle recherche de l’Université du Colorado à Boulder.
L’étude, publiée le 8 février dans la revue Character, achieved également en lumière le fonctionnement de cette ancienne machinerie partagée – un groupe d’enzymes connues sous le nom d’ubiquitine transférases.
Une meilleure compréhension, et potentiellement une reprogrammation de cette machine. des troubles car-immuns comme la polyarthrite rhumatoïde et la maladie de Crohn aux maladies neurodégénératives comme la maladie de Parkinson, ont déclaré les auteurs.
“Cette étude démontre que nous ne sommes pas si différents des bactéries”, a déclaré l’auteur principal Aaron Whiteley, professeur adjoint au Département de biochimie.”
Le prochain CRISPR ?
L’étude n’est pas la première à présenter les leçons que les bactéries peuvent enseigner aux humains.
De in addition en in addition de preuves suggèrent que des events du système immunitaire humain pourraient provenir de bactéries, l’évolution produisant des itérations as well as complexes d’outils de lutte contre les virus bactériens dans les règnes végétal et animal.
En 2020, la biochimiste de l’Université de Californie à Berkeley, Jennifer Doudna, a remporté le prix Nobel pour CRISPR, un outil d’édition de gènes qui réutilise un autre système obscur utilisé par les bactéries pour combattre leurs propres virus.
Le buzz autour de CRISPR a suscité un regain d’intérêt scientifique pour le rôle que jouent les protéines et les enzymes dans la réponse immunitaire anti-phage.
“Au cours des trois à cinq dernières années, les gens ont réalisé que cela ne s’arrêtait pas avec CRISPR. Le potentiel est tellement furthermore grand”, a déclaré Whiteley.
Chaînon manquant dans l’histoire de l’évolution
Pour l’étude, Whiteley et la co-première auteur Hannah Ledvina, boursière postdoctorale Jane Coffin Childs dans le département. précédemment montrée pour être présent à la fois chez les humains et, sous une forme in addition basic, chez les bactéries.
Chez les bactéries et chez les humains, le cGAS est essentiel pour monter une défense en aval lorsque la cellule détecte un envahisseur viral. Mais ce qui régule ce processus chez les bactéries était auparavant inconnu.
l’équipe de Whiteley a examiné de près la framework du prédécesseur évolutif du cGAS chez les bactéries et a découvert des protéines supplémentaires que les bactéries utilisent pour aider le cGAS à défendre la cellule d’une attaque virale.
Furthermore précisément, ils ont découvert que les bactéries modifient leur cGAS en utilisant une “edition tout-en-un” rationalisée de l’ubiquitine transférase, une collection complexe d’enzymes qui, chez l’homme, contrôlent la signalisation immunitaire et d’autres processus cellulaires critiques.
Parce que les bactéries sont plus faciles à manipuler génétiquement et à étudier que les cellules humaines, cette découverte ouvre un nouveau monde d’opportunités pour la recherche, a déclaré Ledvina.
“Les ubiquitine transférases dans les bactéries sont un chaînon manquant dans notre compréhension de l’histoire évolutive de ces protéines.”
Modification des protéines
L’étude a également révélé le fonctionnement de cette device. respectivement, d’interrupteurs marche/arrêt pour la réponse cGAS.
Whiteley a expliqué qu’en furthermore de jouer un rôle clé dans la réponse immunitaire, l’ubiquitine chez l’homme peut servir de sorte de marqueur pour les déchets cellulaires, dirigeant la dégradation et la destruction des protéines en excès ou anciennes. Lorsque ce système a des ratés en raison de mutations dans la device, des protéines peuvent s’accumuler et des maladies, telles que la maladie de Parkinson, peuvent survenir.
Les auteurs soulignent que beaucoup plus de recherches sont nécessaires, mais la découverte ouvre des portes scientifiques passionnantes., le “interrupteur d’arrêt” – pourraient finalement être programmés pour éditer éliminer les protéines problématiques et traiter les maladies chez l’homme.
Lui et son équipe, avec l’aide de Venture Associates à CU Boulder, ont déjà déposé une demande de defense de la propriété intellectuelle, et ils vont de l’avant avec moreover de recherche.
“In addition nous comprenons les ubiquitine transférases et leur évolution. a déclaré Whiteley. “Cette étude fournit des preuves très claires que les devices de notre corps qui sont importantes pour le maintien de la cellule ont commencé dans des bactéries faisant des choses vraiment excitantes.”
