Médecine

Technion : utiliser les séquences ADN d’URS comme antibiotiques

Underrepresented sequences (URSs) inhibit protein translation and can be lethal. Top, The genetic information is transferred to the protein synthesis machine, the ribosome, by messenger RNA. Amino acids (colored circles) are added one by one and the newly synthesized protein is pushed out of the ribosome. On the left is a normal sequence. On the right is a sequence with the strong URS – CMYW, which slows translation and prevents ribosome recycling. Middle, left, proteins fold and assemble correctly. On the right, fewer full-length proteins are produced and truncated proteins are also produced due to the URS effect on the ribosome. Bottom, E. coli cells grown on plates in the absence (-) or presence (+) of the protein translation signal molecule IPTG. On the left, cells grow normally with or without IPTG. On the right, cells grow normally when the URS containing protein is not synthesized (no IPTG). When IPTG is added, the URS containing protein synthesis is initiated (+), ribosomes are inhibited, and fewer colonies of the bacteria grow. Underrepresented sequences (URSs) inhibit protein translation and can be lethal. Top, The genetic information is transferred to the protein synthesis machine, the ribosome, by messenger RNA. Amino acids (colored circles) are added one by one and the newly synthesized protein is pushed out of the ribosome. On the left is a normal sequence. On the right is a sequence with the strong URS – CMYW, which slows translation and prevents ribosome recycling. Middle, left, proteins fold and assemble correctly. On the right, fewer full-length proteins are produced and truncated proteins are also produced due to the URS effect on the ribosome. Bottom, E. coli cells grown on plates in the absence (-) or presence (+) of the protein translation signal molecule IPTG. On the left, cells grow normally with or without IPTG. On the right, cells grow normally when the URS containing protein is not synthesized (no IPTG). When IPTG is added, the URS containing protein synthesis is initiated (+), ribosomes are inhibited, and fewer colonies of the bacteria grow.

Le 08 nov. 2016 par Israël Science Info desk

bvst. Ces dernières années ont vu une course au séquençage des génomes. Aujourd’hui, un certain nombre de génomes ont été entièrement séquencés et sont disponibles à l’étude. Ils n’ont pas fini de livrer leurs secrets. L’information génétique d’un organisme correspond à la séquence totale de son ADN, un polymère constitué par un assemblage de nucléotides. Il existe quatre nucléotides différents et une séquence donnée de nucléotides (un gène) est lue par la cellule et « traduite » en protéine. Les protéines sont aussi des polymères constitués par un assemblage d’acides aminés. La traduction, ou synthèse protéique, est effectuée par des éléments cellulaires appelés les ribosomes. Les ribosomes lisent l’information génétique et font correspondre un acide aminé à chaque triplet de nucléotides.
Dr Sharon Penias-Navon, Pr Noam Adir, Dean of the Schulich Faculty of Chemistry Technion, Tali Schwartzman

Dr Sharon Penias-Navon, Pr Noam Adir, Dean of the Schulich Faculty of Chemistry Technion, Tali Schwartzman

Le Pr Noam Adir du Technion a voulu mettre à profit l’accès aux séquences des génomes connus pour une recherche originale, celle des séquences absentes. Y a-t-il des séquences courtes sous-représentées par rapport à l’abondance à laquelle on s’attendrait à les trouver si leur distribution était aléatoire ? Le Pr Adir et son équipe, en particulier Dr. Sharon Penias-Navon et Tali Schwartzman, se sont alors mis à la recherche des séquences perdues qu’ils ont appelées URS pour under-representated sequences. Il s’agit de séquences d’ADN d’une douzaine de nucléotides qui sont très peu abondantes voire absentes d’un organisme donné. Le premier organisme étudié par les chercheurs a été la bactérie Escherichia coli. Ils ont observé que certaines séquences courtes d’ADN ne peuvent être lues par la machinerie cellulaire de cette bactérie pour être traduites en protéines. Quand un ribosome rencontre ces séquences, il s’arrête et la traduction est stoppée, ce qui affecte la croissance des bactéries.

Les URS sont spécifiques à une espèce donnée : celles qui interfèrent avec les ribosomes d’Escherichia coli laissent de marbre les nôtres. En fait, les nôtres ne semblent être arrêtés par rien, les chercheurs n’ayant pas trouvé d’URS humains. Ceci est un argument de plus en faveur d’une utilisation potentielle de ces URS comme antibiotiques, comme les chercheurs le suggèrent. Un brevet a déjà été déposé dans ce sens.

Publication scientifique dans PNAS, juin 2016

Source bvst, par Tirtsa Ackermann, doctorante, Université Hébraïque de Jérusalem

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