Selon une étude de l’Université Duke publiée le 24 mai dans la revue Rapports de cellule.
Les cellules sont stressées par des facteurs susceptibles de les endommager, tels que des températures extrêmes, des substances toxiques ou des chocs mécaniques. Lorsque cela se produit, ils subissent une série de changements moléculaires appelés réponse au stress cellulaire.
« Chaque cellule, quel que soit son organisme, est toujours exposée à des substances nocives dans son environnement auxquelles elle doit faire face en permanence », a déclaré Gustavo Silva, professeur adjoint de biologie à Duke et auteur principal de l’article. « De nombreuses maladies humaines sont causées par des cellules incapables de faire face à ces agressions. »
Pendant la réponse au stress, les cellules appuient sur pause les gènes liés à leurs activités domestiques normales et activent les gènes liés au mode de crise. Tout comme dans une maison inondée, ils posent le nettoyant pour vitres, éteignent la télévision et courent fermer les fenêtres, puis ils colmatent les trous, allument la pompe de puisard et, si nécessaire, arrachent la moquette et la jettent irrémédiablement endommagée. meubles.
En étudiant les mécanismes liés à la santé des cellules et à leur réponse au stress, l’équipe a constaté que, sous stress, un groupe de protéines se modifiait à l’intérieur des cellules. Ils ont creusé et découvert que le régulateur principal de ce processus est un gène appelé Rad6.
« Lorsqu’il y a un facteur de stress, les cellules doivent changer les protéines produites », a déclaré Vanessa Simões, associée en recherche au laboratoire Silva et auteur principal de l’article. « Rad6 entre et demande aux ribosomes (qui fabriquent des protéines) de modifier leur programme et d’adapter ce qu’ils produisent aux nouvelles circonstances stressantes. »
Rad6 n’est pas n’importe quel gène aléatoire. On le trouve, parfois sous un nom différent, dans presque tous les organismes multicellulaires. Chez l’homme, il est connu pour son association avec un ensemble de symptômes appelés « syndrome de Nascimento », qui incluent de graves troubles d’apprentissage.
Le syndrome de Nascimento, également appelé déficience intellectuelle liée à l’X de type Nascimento, est encore une maladie mal connue. Il a été officiellement décrit en 2006 et a tendance à être héréditaire, donnant aux scientifiques un indice précoce de ses causes génétiques. Les personnes touchées ont de graves troubles d’apprentissage, des traits faciaux caractéristiques, des yeux écartés et un pont nasal déprimé, ainsi qu’une gamme d’autres symptômes débilitants.
Comme beaucoup d’autres gènes, Rad6 ne fait pas qu’une chose. C’est un outil multi-usage. En découvrant une fonction supplémentaire, étroitement liée à la santé de la cellule, Silva et son équipe arrivent à ajouter une nouvelle pièce au puzzle du syndrome de Nascimento.
« C’est toujours une grande question ou comment exactement une mutation de ce gène peut-elle conduire à un syndrome aussi drastique chez l’homme », a déclaré Silva. « Nos découvertes sont passionnantes car Rad6 peut être un modèle sur lequel nous pouvons effectuer des manipulations génétiques pour essayer de comprendre comment les problèmes de gestion de conditions nocives peuvent être liés à la progression de cette maladie. »
« Si nous obtenons une meilleure compréhension du fonctionnement de ce gène, nous pouvons en fait essayer d’interférer avec lui pour aider ces patients à avoir de meilleurs résultats. » il a dit.
Mais comment « regarder » réellement ce qui se passe avec une protéine infiniment petite lorsqu’une cellule est stressée ? Avec un bon travail d’équipe. Simões et Silva se sont associés à des chercheurs du département Duke Biochemistry et de la Pratt School of engineering pour rassembler toute l’aide dont ils avaient besoin.
« Nous avons utilisé des analyses biochimiques, des analyses cellulaires, la protéomique, la modélisation moléculaire, la cryo-microscopie électronique, tout un ensemble de techniques avancées », a déclaré Silva.
« C’est cool d’être dans un endroit comme Duke », a-t-il déclaré. « Nous avons trouvé des collaborateurs et des ressources facilement, ici même, et cela augmente vraiment l’impact d’une étude et notre capacité à faire un travail plus complet. »
Vanessa Simões et al, E2 Rad6 sensible au redox contrôle la réponse cellulaire au stress oxydatif via l’ubiquitination des ribosomes liée à K63, Rapports de cellule (2022). DOI : 10.1016/j.celrep.2022.110860