Les chercheurs du Conseil Supérieur des Recherches Scientifiques (CSIC) ont publié un ouvrage dans la revue Nature qui met en lumière le mécanisme moléculaire de l’activation de la transposase. Ces protéines sont responsables de la réalisation la mobilisation des transposonsl’un des systèmes les plus abondants par lesquels la transmission horizontale du Information génétique. L’étude, réalisée en collaboration avec le Université Johns Hopkins, s’est concentré sur la famille des transposons ISvingt-et-unfournissant des informations clés pour comprendre la régulation de la transposition de l’ADN.
Selon le CSIC, les êtres vivants transfèrent leurs informations génétiques des cellules mères aux filles, transmettant ainsi cette information à travers les générations. Au milieu du XXe siècle, le scientifique L’Américaine Barbara McClintockont découvert que ces informations pouvaient également être transférées horizontalement entre différents individus et même entre espèces.
Ses recherches, qui provoquèrent à l’époque une grande controverse, furent récompensées par le prix Nobel de médecine et de physiologie trente ans plus tard. On sait désormais qu’il existe différents systèmes impliqués dans la transmission horizontale l’information génétique et les transposons sont les éléments les plus nombreux impliqués dans ce processus.
« Sauter des gènes »
Les transposons, décrits par les chercheurs, sont des séquences d’ADN capables de se déplacer entre différentes molécules d’acide nucléique, c’est pourquoi ils sont également connus comme sauter des gènes. On les trouve dans pratiquement tous les organismes et représentent souvent un pourcentage élevé du génome. En raison de leur activité et de leur prévalence, les transposons ont joué un rôle important dans l’évolution et la génération de la diversité génétiqueainsi que dans la dissémination de gènes de résistance aux antibiotiques et l’émergence de bactéries multirésistantes.
Chez l’humain, on estime qu’environ 50 % du génome est constitué de transposons ou de séquences qui en dérivent.
Chez l’homme, où l’on estime qu’environ 50 % du génome est constitué de transposons ou de séquences qui en dérivent, ils ont été associés à des processus comme la plasticité neuronale et des maladies comme la schizophrénie ou le cancer. Ces éléments mobiles sont également utilisés comme outils biotechnologiques et présentent un grand potentiel en édition génétique.
Conséquences mortelles
Les transposases, protéines responsables de la mobilisation des transposons, que le CSIC décompose, doivent être « hautement contrôlées » pour éviter les cassures de l’ADN et les recombinaisons chromosomiques avec des conséquences potentiellement mortelles.
Dans certains cas, son activité est régulée par des protéines présentes dans la cellule hôte, tandis que dans d’autres, des facteurs spécifiques codés dans le transposon lui-même contrôlent cette activité. Cependant, bien que ce processus soit étudié depuis des décennies, il reste encore il y a de grandes questions sur sa régulation au niveau moléculaire.
Une avancée clé
L’équipe dirigée par le chercheur Ernesto Ariasdu Centre de Recherche Biologique Margarita Salas (CSIC), a utilisé des techniques avancées de cryomicroscopie électronique combinées à des tests biochimiques et fonctionnels. Ils ont montré qu’une protéine de la superfamille AAA+ ATPase, appelée IstB, forme un complexe pour lier et maintenir l’ADN cible avec une configuration « hautement spécifique ».
Ces travaux pourraient potentiellement stimuler de nouvelles recherches et applications dans des domaines tels que la biotechnologie, le génie génétique et la biomédecine.
« Les résultats de cette recherche offrent un aperçu détaillé de la régulation des transposases, une question fondamentale qui a intrigué les scientifiques depuis longtemps », expliquent les scientifiques. « En plus d’améliorer notre compréhension du réarrangement de l’ADN, ces travaux ont le potentiel de stimuler de nouvelles recherches et applications dans des domaines tels que la biotechnologie, le génie génétique et la biomédecine« , ajoutent-ils.
Ces travaux, aux larges ramifications pour mieux comprendre des phénomènes tels que la génération d’instabilité génomique ou la propagation de la résistance aux antibiotiques, soulignent l’importance d’étudier les mécanismes moléculaires impliqués dans le contrôle fonctions cellulaires essentiellesconclut le CSIC.