Les protéines du cerveau appelées prions sont bien connues pour leur implication dans les maladies, mais une étude publiée aujourd’hui dans eLife suggère qu’elles peuvent aider la levure à faire encounter à des situations environnementales en évolution rapide.



Les résultats montrent que les prions peuvent faire partie d’un mécanisme épigénétique critical pour contrôler la croissance cellulaire dans des circumstances changeantes. Une meilleure compréhension de ce rôle pourrait nous aider à comprendre les maladies qui impliquent une croissance cellulaire anormale ou la mort cellulaire.

Les prions sont des protéines anormalement repliées sous différentes formes. Les prions peuvent se propager ou être transmis à de nouvelles cellules. Ils ont été associés à deux maladies cérébrales mortelles, la maladie de Creutzfeldt-Jakob et la maladie de la vache folle. Mais certains prions peuvent être utiles. Chaque forme de prion peut effectuer une tâche différente dans la cellule, de la même manière qu’un couteau suisse.



« Alors que les scientifiques connaissent les prions depuis des décennies, nous ne savons pas encore ce qui distingue les prions bénéfiques des prions nocifs », déclare le co-premier auteur David Garcia, PhD, qui était chercheur postdoctoral au Département de biologie des systèmes chimiques de l’Université de Stanford. College of Drugs, Californie, États-Unis, et est maintenant professeur adjoint à l’Institute of Molecular Biology, University of Oregon, États-Unis.

Pour en savoir as well as, Garcia et ses collègues ont étudié une enzyme de levure appelée pseudouridine synthase qui peut prendre deux formes différentes. Ils ont découvert que, sous sa forme de prion change ego, cette enzyme provoque la multiplication et la croissance additionally rapides de la levure, bien que ces changements se fassent au prix d’une durée de vie in addition courte pour la levure.

Par modélisation informatique, l’équipe a ensuite montré que les changements induits par le prion sont bénéfiques lorsque les ressources environnementales sont abondantes, mais néfastes lorsque les ressources sont rares. En réduisant une protéine dite  » chaperon « , ils ont également montré que le prion peut reprendre sa forme enzymatique d’origine. Étant donné que les chaperons de protéines eux-mêmes fluctuent au cours des problems changeantes, ils proposent que cela pourrait être un moyen d’activer ou de désactiver le prion lorsque cela est souhaitable.

« Nous avons identifié un nouveau rôle pour les prions dans lequel ils peuvent transformer la croissance et la survie cellulaires », déclare le co-leading auteur Edgar Campbell, doctorant en chimie et biologie des systèmes à Stanford Drugs. « Ces résultats suggèrent que les prions peuvent être une autre forme de contrôle épigénétique des cellules. »

Les changements épigénétiques peuvent modifier le comportement des cellules sans modifier leur ADN, peuvent être transmis à de nouvelles générations de cellules et peuvent être activés ou désactivés par les disorders environnementales. Les auteurs suggèrent qu’en apprendre davantage sur le rôle des prions dans le contrôle épigénétique peut être essentiel pour améliorer notre compréhension des maladies à prions.

« Ces sorts de changements épigénétiques ne sont pas pris en compte lorsque nous séquençons les génomes, mais peuvent toujours avoir une affect majeure sur la croissance cellulaire », conclut l’auteur principal Daniel Jarosz, PhD, professeur agrégé de biologie chimique et des systèmes et de biologie du développement à Stanford Drugs. « Il est essentiel d’en savoir furthermore sur les conséquences des changements épigénétiques induits par les prions dans les cellules et de trouver de nouvelles façons de les rechercher dans la levure et d’autres organismes. »