Percée dans la détection de la structure des protéines grâce à la technologie Nanopore

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Percée dans la détection de la structure des protéines grâce à la technologie Nanopore

Dans un pas remarquable vers le progrès scientifique, les chercheurs ont réalisé un exploit révolutionnaire en tirant parti de la technologie des nanopores pour identifier les modifications dans les structures des protéines. Cette méthodologie de pointe permet de discerner les variations structurelles au niveau d’une seule molécule, même au sein de chaînes protéiques étendues.

Dévoilement de la technique innovante

Le dévoilement de cette technique révolutionnaire a eu lieu grâce à une étude publiée dans Nature Technology, rédigée par une équipe de la prestigieuse université d’Oxford. Les chercheurs affirment que cette technologie innovante permet non seulement d’examiner méticuleusement des protéines individuelles, mais offre également la promesse d’approfondir les protéines impliquées dans diverses maladies.

Libérer des informations grâce aux variantes structurelles

Au-delà de l’horizon immédiat, l’application de cette méthode pourrait potentiellement ouvrir la voie à une ère d’inventaires étendus de variantes protéiques au sein des systèmes cellulaires. Ceci, à son tour, promet de débloquer des connaissances approfondies sur les processus cellulaires complexes et les mécanismes à l’origine des maladies. Yujia Qing, professeur distingué de chimie à l’Université d’Oxford et contributeur clé de l’étude, a déclaré que cette approche pourrait révolutionner la compréhension des fonctions cellulaires.

Dévoiler la complexité de la diversité des protéines

Les cellules humaines hébergent environ 20 000 gènes codant pour des protéines. Il est intéressant de noter que la variété observée de protéines dans les cellules dépasse largement ce chiffre, avec une connaissance stupéfiante de plus d’un million de structures distinctes.

Cette diversité remarquable résulte d’un processus appelé modification post-traductionnelle (PTM), qui se produit après la transcription des protéines cellulaires à partir de l’ADN. Le PTM introduit des altérations structurelles, conduisant à une multitude de variations possibles au sein d’une même chaîne protéique. Les chercheurs soulignent que démêler ces variations pourrait redéfinir notre compréhension des activités cellulaires.

L’approche innovante basée sur les nanopores

L’équipe d’experts de l’Université d’Oxford a mis au point une méthode ingénieuse d’analyse des protéines basée sur le principe de la technologie de détection basée sur les nanopores. Cette approche implique le flux contrôlé d’eau qui déplie efficacement des protéines 3D complexes en chaînes linéaires. Par la suite, ces chaînes linéaires sont dirigées à travers de minuscules pores. L’identification des variations structurelles se produit en mesurant méticuleusement les modifications d’un courant électrique appliqué à travers le nanopore. Il est remarquable que des molécules distinctes induisent des perturbations uniques du courant, leur conférant des signatures distinctes.

Réalisations prometteuses de l’étude

Grâce à une expérimentation rigoureuse, l’équipe a démontré avec succès les prouesses de leur méthodologie dans la détection de trois altérations distinctes de modification post-traductionnelle (PTM) : la phosphorylation, la glutathionylation et la glycosylation. De manière impressionnante, ceux-ci ont été identifiés au niveau d’une seule molécule pour des chaînes protéiques s’étendant sur 1 200 résidus. Cette approche a mis en valeur la capacité de discerner des modifications même dans les profondeurs de la séquence d’une protéine. Il convient de noter que cette méthodologie ne repose pas sur des étiquettes, des enzymes ou des réactifs supplémentaires.

Intégration et applications potentielles

Les chercheurs affirment que cette nouvelle approche de caractérisation des protéines peut s’intégrer de manière transparente aux dispositifs portables de séquençage de nanopores déjà existants. Cette intégration promet de constituer rapidement des inventaires complets de protéines au sein de cellules et de tissus individuels. De telles capacités pourraient révolutionner les diagnostics sur le lieu d’intervention, permettant ainsi la détection sur mesure de variantes protéiques spécifiques associées à des affections telles que le cancer et les troubles neurodégénératifs.

En conclusion, les progrès réalisés grâce à l’utilisation de la technologie des nanopores pour la détection de la structure des protéines marquent un bond remarquable dans le progrès scientifique. Cette approche permet non seulement une analyse méticuleuse des variations protéiques, mais a également des implications considérables dans les domaines du diagnostic des maladies et de la compréhension cellulaire. Alors que nous sommes au bord d’une nouvelle ère d’exploration scientifique, le potentiel de cette avancée reste illimité.

Sources :

  1. Université d’Oxford – Département de chimie

    URL : https://www.chem.ox.ac.uk/

  2. National Institutes of Health (NIH) – Recherche sur la structure des protéines

    URL : https://www.nih.gov/research-training/allofus-research-program/research-we-fund/research-themes/protein-structure

  3. ScienceDaily – Avancées de la technologie des nanopores

    URL : https://www.sciencedaily.com/releases/

  4. Cell – Revue à comité de lecture pour la biologie

    URL : https://www.cell.com/

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Ivan Rivera

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