Les gènes des éléphants seraient la clé pour empêcher les cancers
Des scientifiques de sept institutions de recherche, dont l’Université d’Oxford et l’Université d’Édimbourg, ont utilisé une modélisation bio-informatique pionnière pour étudier les interactions moléculaires de la protéine p53, connue pour offrir une protection contre les cancers.
La protéine p53 offre une protection contre les cancers
Les cellules se répliquent régulièrement, de nouvelles cellules remplaçant les anciennes, et chaque nouvelle cellule contient de nouvelles copies de l’ADN. Ces nouvelles cellules devraient être des copies exactes des anciennes, mais des mutations peuvent se produire si les protéines répliquent et transcrivent l’ADN de manière erronée.
La plupart des erreurs sont immédiatement réparées par la cellule, bien que le nombre de mutations et la qualité des réparations soient affectés à la fois par des facteurs génétiques et par des circonstances extérieures/de vie. Les composés toxiques, le stress, les mauvaises conditions de vie et le vieillissement peuvent tous augmenter le taux de mutation.
La protéine P53 joue un rôle-clé dans la régulation des mécanismes de réparation de l’ADN et supprime la croissance cellulaire incontrôlée. Cette protéine s’active lorsque l’ADN est endommagé et contribue à orchestrer une réponse qui met en pause la réplication de l’ADN et répare toute copie non corrigée de la cellule.
Dans les cellules répliquées dont l’ADN n’est pas endommagé, l’activité de réparation de p53 est inutile et est inactivée par une autre protéine, l’oncogène MDM2 E3 ubiquitine ligase. L’interaction régulée entre p53 et MDM2 est essentielle à la division et à la réplication des cellules saines, à la réparation des cellules endommagées et à la destruction des cellules dont la réparation a échoué ou qui présentent des dommages importants.
Les 40 versions de p53 offrent un éventail de protections anticancéreuses
L’éléphant peut sembler génétiquement surdoué avec 40 versions, de ses vingt gènes p53, mais chacun d’entre eux est légèrement différent sur le plan structurel, ce qui donne à l’éléphant un éventail beaucoup plus large d’interactions moléculaires anticancéreuses qu’à l’homme qui ne possède que deux allèles d’un seul gène.
À l’aide d’analyses biochimiques et de simulations informatiques, les chercheurs ont découvert des différences essentielles dans l’interaction entre les différentes isoformes de p53 de l’éléphant et le MDM2.
Les variations mineures de la séquence moléculaire entraînent une structure moléculaire différente pour chacune des molécules p53. Ces petites différences structurelles modifient la forme tridimensionnelle de l’isoforme et altèrent de manière significative la fonction de poignée de main entre le p53 et le MDM2.
Les différentes isoformes de p53 chez les éléphants ne sont pas inactivées
L’équipe de recherche a constaté qu’en raison des modifications des séquences codantes et de la structure moléculaire, un certain nombre de p53 échappaient à l’interaction avec MDM2 qui devrait normalement entraîner leur inactivation. Ces résultats sont les premiers à montrer que les différentes isoformes de p53 trouvées chez l’éléphant ne sont pas dégradées ou inactivées par MDM2 – contrairement à ce qui se passe chez l’homme.
Le professeur Robin Fåhraeus, de l’INSERM à Paris, co-auteur de l’étude, a déclaré : « Il s’agit d’un développement passionnant pour notre compréhension de la façon dont p53 contribue à arrêter le développement du cancer. Chez l’homme, c’est la même protéine p53 qui décide si les cellules doivent cesser de proliférer ou entrer en apoptose, mais la manière dont la p53 prend cette décision a été difficile à élucider.
L’existence de plusieurs isoformes de p53 chez les éléphants, avec des capacités différentes d’interaction avec MDM2, offre une nouvelle approche passionnante pour jeter un nouvel éclairage sur l’activité de suppression des tumeurs de la p53′.
Comprendre davantage comment les molécules p53 sont activées et quand cela peut conduire à une sensibilité et une réponse accrues contre les conditions cancérigènes, est une perspective passionnante pour la poursuite des recherches sur l’activation de p53 et les thérapies médicamenteuses ciblées chez l’homme.
De nouvelles informations qui pourraient aider les gens
L’auteur correspondant, le Dr Konstantinos Karakostis, de l’Université autonome de Barcelone, a noté : conceptuellement, l’accumulation de formes de p53 structurellement modifiés, qui co-régulent de manière collective ou synergique les réponses à divers stress dans la cellule, établit un modèle mécaniste alternatif de régulation cellulaire d’une grande importance potentielle pour les applications biomédicales.
Cette recherche fournit de nouvelles informations sur les interactions moléculaires qui pourraient aider les gens à devenir moins sujets au cancer.
Cette recherche a été publiée dans Molecular Biology and Evolution.
Source : University of Oxford
Crédit photo : Pixabay