Course aux armements moléculaires : comment le génome se défend contre ses ennemis internes
Dormeurs cellulaires
Une équipe de recherche internationale dirigée par les biologistes fribourgeois Wenjing Qi et Ralf Baumeister a découvert comment le rétrotransposon LINE1 exploite une protéine cellulaire pour devenir lui-même actif, comme c'est le cas dans les tumeurs. Dans le même temps, les chercheurs ont également déchiffré la contre-mesure appropriée de la cellule pour prévenir des conditions telles que la formation de tumeurs ou l'inflammation chronique. Les résultats ont été publiés dans la revue Nature Communications.
Dormeurs cellulaires
Les "dormeurs" sont le nom donné par les services secrets aux agents qui vivent discrètement dans une société pendant des années avant d'être activés par leur employeur. Le génome humain contient des milliers de ces "dormeurs", appelés rétrotransposons. Ces rétrotransposons, probablement issus d'attaques virales survenues il y a des millions d'années, ne disposent que d'un minimum d'informations pour sortir du génome et se multiplier dès que l'occasion se présente. Pour ce faire, ils détournent la machinerie enzymatique des cellules humaines.
LINE1 est le nom du plus commun de ces éléments, qui représente près de 20 % de l'ensemble du génome. Lorsque LINE1 devient actif, il se copie et se réintègre dans le matériel génétique à un endroit différent, perturbant ainsi le plan de la cellule. Ce phénomène peut parfois être bénéfique en termes d'introduction de diversité dans le génome, mais il peut facilement devenir incontrôlable, en particulier dans les tumeurs progressives. En outre, une LINE1 active peut alerter le système immunitaire de la cellule, ce qui peut entraîner une inflammation chronique. Au cours de l'évolution, les cellules humaines ont donc développé de nombreux mécanismes pour empêcher précisément cette activation. Jusqu'à présent, la manière dont LINE1 est mobilisée est restée largement incomprise.
Compétition entre protéines
L'équipe de recherche a mis au jour les mécanismes de ce processus : LINE1 recrute une protéine non fonctionnelle dans les cellules, appelée NRBP1. Cette ancienne kinase a perdu ses fonctions enzymatiques à la suite de mutations de son gène au fil du temps. La reproduction incontrôlée de LINE1 étant un problème majeur pour la cellule hôte, celle-ci a également développé un contre-mécanisme au fil du temps. Une copie légèrement modifiée de cette protéine, le paralogue NRBP2, marque NRBP1 pour qu'elle soit reconnue comme un déchet et donc éliminée.
La compétition entre les deux protéines doit être remportée par NRBP2 afin d'éviter les dommages. Jusqu'à présent, les deux facteurs n'avaient été remarqués qu'en biologie du cancer en raison de leur implication différente dans les tumeurs, sans que leurs fonctions soient connues. Une analyse de l'histoire évolutive de cette compétition montre que la fonction de blocage de NRBP2 a probablement été acquise plus tard dans l'évolution afin d'échapper à l'influence destructrice de NRBP1 et LINE1.
Un aperçu détaillé
Wenjing Qi est chef de groupe de recherche dans le laboratoire de Ralf Baumeister, professeur de bio-informatique et de génétique moléculaire à l'université de Fribourg. Tous deux ont également bénéficié du soutien du CIBSS - Centre for Integrative Biological Signalling Studies, un pôle d'excellence de l'université de Fribourg. Les premiers auteurs de la publication sont ses collègues Wei Yang et Shaobo Cong. "Nos résultats ne montrent pas seulement l'implication de NRBP1/2 dans le développement des tumeurs humaines", déclare Qi. "Ils donnent également un aperçu des détails de la régulation qui ont émergé de la duplication des gènes au cours de l'évolution."
Note: Cet article a été traduit à l'aide d'un système informatique sans intervention humaine. LUMITOS propose ces traductions automatiques pour présenter un plus large éventail d'actualités. Comme cet article a été traduit avec traduction automatique, il est possible qu'il contienne des erreurs de vocabulaire, de syntaxe ou de grammaire. L'article original dans Anglais peut être trouvé ici.
Publication originale
Wei Yang, Shaobo Cong, Ruoyao Li, Jennifer Schwarz, Thilo Schulze, Raban A. Gevelhoff, Xinyan Chen, Sara Ullrich, Kristina Falkenstein, Denis Ott, Pia Eixmann, Angelica Trentino, Antje Thien, Thierry Heidmann, Ekkehard Schulze, Bettina Warscheid, Ralf Baumeister, Wenjing Qi; "Opposing roles of pseudokinases NRBP1 and NRBP2 in regulating L1 retrotransposition"; Nature Communications, Volume 16, 2025-7-11
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