Des chercheurs ont découvert une nouvelle structure des télomères ADN à l’aide de la physique et d’un petit aimant. Les télomères sont considérés par de nombreux scientifiques comme la clé pour vivre plus longtemps. Ils protègent les gènes des dommages mais se raccourcissent un peu chaque fois qu’une cellule se divise. S’ils deviennent trop courts, la cellule meurt. Cette découverte révolutionnaire nous aidera à comprendre le vieillissement et la maladie.

Lorsque vous entendez parler d’ADN, la physique n’est généralement pas la première discipline scientifique qui vous vient à l’esprit. Cependant, John van Noort de l’Institut de physique de Leiden (LION) aux Pays-Bas est l’un des scientifiques qui a découvert la nouvelle structure de l’ADN. En tant que biophysicien, il utilise des méthodes de la physique pour des expériences biologiques. Cela a également attiré l’attention des biologistes de l’Université technologique de Nanyan à Singapour, qui lui ont demandé d’aider à étudier la structure de l’ADN des télomères. Ils ont publié les résultats le 14 septembre dans la revue scientifique Nature.

Collier de perles

Chaque cellule de notre corps contient des chromosomes qui portent des gènes qui déterminent nos caractéristiques (à quoi nous ressemblons, par exemple). Aux extrémités de ces chromosomes se trouvent des télomères, qui protègent les chromosomes des dommages. C’est un peu comme des aiguillettes, les embouts en plastique au bout des lacets.

Parce que l’ADN entre les télomères mesure deux mètres de long, il doit être plié pour tenir dans une cellule. Ceci est réalisé en enroulant l’ADN autour de paquets de protéines. Ensemble, l’ADN et les protéines forment un nucléosome. Ceux-ci sont arrangés en quelque chose de similaire à une chaîne de perles, avec un nucléosome, un morceau d’ADN libre (ou non lié), un nucléosome, etc.

Ce chapelet de perles se replie alors encore plus. Comment cela dépend de la longueur de l’ADN entre les nucléosomes, les perles sur la chaîne. Deux structures qui se produisent après le pliage étaient déjà connues. Dans l’une d’elles, deux perles adjacentes collent ensemble et de l’ADN libre est suspendu entre elles (figure 2A). Si le morceau d’ADN entre les billes est plus court, les billes adjacentes ne parviennent pas à coller ensemble. Ensuite, deux piles se forment côte à côte (figure 2B).

Dans leur étude, Van Noort et ses collègues ont découvert une autre structure de télomère. Ici, les nucléosomes sont beaucoup plus rapprochés, il n’y a donc plus d’ADN libre entre les billes. Cela crée finalement une grande hélice, ou spirale, d’ADN (figure 2C).

Aimant

La nouvelle structure a été découverte en utilisant une combinaison de microscopie électronique et de spectroscopie de force moléculaire. Cette dernière technique vient du laboratoire de Van Noort. Ici, une extrémité de l’ADN est attachée à une lame de verre et une petite boule magnétique est collée à l’autre. Un ensemble d’aimants puissants au-dessus de cette balle sépare ensuite le collier de perles. En mesurant la force nécessaire pour écarter les perles une par une, vous en saurez plus sur la façon dont la ficelle est pliée. Les chercheurs de Singapour ont ensuite utilisé un microscope électronique pour obtenir une meilleure image de la structure.

Blocs de construction

La structure, dit Van Noort, est “le Saint Graal de la biologie moléculaire”. Si nous connaissons la structure des molécules, cela nous permettra de mieux comprendre comment les gènes sont activés et désactivés et comment les enzymes des cellules traitent les télomères : comment elles réparent et copient l’ADN, par exemple. La découverte de la nouvelle structure télomérique améliorera notre compréhension des éléments constitutifs du corps. Et cela nous aidera finalement à étudier le vieillissement et les maladies telles que le cancer et à développer des médicaments pour les combattre.

Est-il possible de vivre plus longtemps ? Les physiciens découvrent la découverte de la couche protectrice génétique

Avec l’aide de la physique et d’un petit aimant, les chercheurs ont découvert une nouvelle structure d’ADN télomérique. Les télomères sont considérés par de nombreux scientifiques comme la clé pour vivre plus longtemps. Ils protègent les gènes des dommages mais s’affaiblissent à mesure que la cellule se divise. S’ils deviennent trop courts, la cellule meurt.

Ensuite, lorsque vous entendez parler d’ADN, la physique n’est généralement pas la première discipline scientifique qui vous vient à l’esprit. Cependant, John van Noort de l’Institut de physique de Leiden (LION) aux Pays-Bas est l’un des chercheurs qui a découvert la nouvelle structure de l’ADN. Cela a également attiré l’attention des biologistes de l’Université technologique de Nanyan à Singapour, qui lui ont demandé d’aider à l’identification des télomères le 14 septembre.

Chaque cellule de notre corps possède des chromosomes qui contiennent des gènes qui déterminent notre personnalité (à quoi nous ressemblons, par exemple). Les télomères sont de petites structures minuscules qui protègent les chromosomes des dommages. Ils sont comme des aiguillettes, les bouts élastiques des lacets.

L’ADN entre les télomères mesure deux mètres de long, il doit donc être plié pour tenir dans une cellule. Cela se fait en enroulant l’ADN autour des protéines. Ensemble, l’ADN et les protéines forment un nucléosome. Ceux-ci sont arrangés en quelque chose de similaire à une chaîne de perles, avec un nucléosome, un morceau d’ADN libre (ou non lié), etc.

Cet ensemble de perles s’étend encore plus loin. Cela dépend de la longueur de l’ADN entre les nucléosomes et les perles sur la chaîne. Deux structures résultant du pliage étaient déjà connues. Dans l’un, deux perles adjacentes collent ensemble et l’ADN libre se bloque entre (figure 2A). Si le morceau d’ADN entre les billes est plus court, les billes adjacentes ne collent pas ensemble.

Van Noort et ses collègues ont créé une nouvelle structure de télomères. Ici, les nucléosomes sont beaucoup plus rapprochés, il n’y a donc plus d’ADN libre entre les perles, ce qui donne une seule énorme hélice, ou spirale, d’ADN (figure 2C).

Les chercheurs de Singapour ont étudié la nouvelle structure à l’aide d’un microscope électronique. La deuxième technique vient du laboratoire de Van Noort. Ici, une minuscule boule magnétique est fixée à une lame de verre et une minuscule boule magnétique est collée à l’autre. Le collier de perles est ensuite séparé un à un.

Selon Van Noort, la structure est « le Saint Graal de la biologie moléculaire ». Ces connaissances nous permettront de mieux comprendre comment les gènes sont activés et désactivés et comment les enzymes dans les cellules fonctionnent en réponse aux télomères, comme la façon dont elles réparent et copient l’ADN. Et cela nous aidera à faire des recherches sur le vieillissement et les maladies telles que le cancer et à développer des médicaments pour les combattre.

Le télomère est une série de séquences d’ADN répétées à l’extrémité d’un chromosome. Les télomères protègent les extrémités des chromosomes de l’effilochage ou de l’enchevêtrement. Finalement, ils deviennent si petits que la cellule ne peut plus se diviser avec succès et meurt.

Catégorisé: