Les équipes de recherche du professeur René Ketting de l’Institut de biologie moléculaire (IMB) de Mayence, en Allemagne, et du Dr Sebastian Falk des laboratoires Max Perutz de Vienne, en Autriche, ont identifié une nouvelle enzyme appelée PUCH, qui joue un rôle clé dans empêcher la propagation de l’ADN parasitaire dans nos génomes. Ces découvertes pourraient révéler de nouvelles connaissances sur la manière dont notre corps détecte et battle les bactéries et les virus pour prévenir les infections.
Nos cellules sont constamment attaquées par des hundreds of thousands d’intrus étrangers, tels que des virus et des bactéries. Pour nous empêcher de tomber malade, notre corps dispose d’un système immunitaire – toute une armée de cellules spécialisées dans la détection et la destruction de ces envahisseurs. Cependant, nos cellules sont confrontées à des menaces non seulement de la section d’ennemis extérieurs mais aussi de l’intérieur.
Les parasites génomiques peuplent une grande partie du génome
Pas moins de 45 pour cent de notre génome est composé de milliers de parasites génomiques, c’est-à-dire des séquences d’ADN répétitives appelées éléments transposables (ET). Les ET se trouvent dans tous les organismes mais n’ont pas de fonction spécifique. Ils peuvent cependant s’avérer dangereux. Les TE sont également appelés « gènes sauteurs » auto ils peuvent se copier et se coller dans de nouveaux emplacements de notre ADN. Il s’agit d’un problème majeur car cela peut conduire à des mutations qui empêchent nos cellules de fonctionner normalement ou deviennent cancéreuses. Ainsi, près de la moitié de notre génome est engagée dans une guérilla constante avec l’autre moitié alors que les ET cherchent à se multiplier, tandis que nos cellules tentent de les empêcher de se propager.
Comment nos cellules combattent-elles ces ennemis internes ? Heureusement, nos cellules ont développé un système de défense génomique composé de protéines spécialisées dont le rôle est de traquer les ET et d’empêcher leur réplication. Dans un nouvel posting publié dans Character, René Ketting et Sebastian Falk et leurs équipes de recherche rapportent leur découverte du PUCH, un type d’enzyme complètement nouveau et jusqu’alors inconnu, qui est la clé de ce système de défense génomique. Ils ont découvert que PUCH joue un rôle vital dans la production de petites molécules appelées piARN, qui détectent les TE lorsqu’ils tentent de « sauter ». Ils activent ensuite le système de défense génomique pour arrêter les ET avant qu’ils ne se collent à de nouveaux emplacements de notre ADN.
Les chercheurs ont découvert le PUCH dans les cellules du ver rond C. elegans, un uncomplicated invertébré souvent utilisé dans la recherche biologique. Cependant, les résultats pourraient également éclairer le fonctionnement de notre propre système immunitaire. PUCH se caractérise par des buildings moléculaires uniques appelées plis de Schlafen. Les enzymes présentant des plis de Schlafen se trouvent également chez la souris et l’homme, où elles semblent jouer un rôle dans l’immunité innée, la première ligne de défense de l’organisme contre les virus et les bactéries. Par exemple, certaines protéines Schlafen interfèrent avec la réplication des virus chez l’homme. D’un autre côté, certains virus, comme par exemple les virus du Monkeypox, peuvent également utiliser les protéines Schlafen pour attaquer le système de défense cellulaire. René Ketting soupçonne que les protéines Schlafen pourraient jouer un rôle moreover large et conservé dans l’immunité chez de nombreuses espèces, y compris les humains.
« Les protéines Schlafen pourraient représenter un lien moléculaire jusqu’alors inconnu entre les réponses immunitaires chez les mammifères et les mécanismes profondément conservés basés sur l’ARN qui contrôlent les TE », a déclaré Ketting, également professeur de biologie à l’Université Johannes Gutenberg de Mayence (JGU). Si tel est le cas, les protéines Schlafen pourraient représenter un mécanisme de défense commun contre les ennemis externes tels que les virus et les bactéries, ainsi que contre les ennemis internes tels que les ET. « Il est concevable que les protéines Schlafen aient été transformées en enzymes qui protègent les cellules des séquences d’ADN infectieuses, telles que les TE », a ajouté Sebastian Falk. « Cette découverte pourrait avoir un effects profond sur notre compréhension de la biologie immunitaire innée. »
