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Dénouement tout en restant sur la bonne voie: Ce est ce Hélicases Do de l'Organe

February 29 Culture 2 vues
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Comme "Le Petit Train bleu," hélicases sont travailleuse enzymes qui ne donnent pas. Sans eux, vos cellules se arrêter de se diviser et de nombreux autres processus biologiques importants viendraient à une halte.

Hélicases sont impliqués dans les processus quasi-totalité cellulaires qui impliquent l'ADN et de l'ARN. Leur titre de gloire, cependant, ce est l'ADN déroulement de sorte qu'il peut être copié pendant la division cellulaire. Hélicases sont des enzymes évolutif anciens que l'on trouve dans les virus et toutes les choses vivantes. La plupart des organismes - y compris les humains - ont de nombreuses versions, attestant rôles critiques et divers de ces enzymes dans les cellules. Le génome humain code 95 formes d'hélicase. Même le E. microscopique coli bactérie a plus d'une douzaine hélicases.

Quand quelque chose se passe mal avec hélicases, il peut causer des problèmes de santé. Les mutations qui désactivent hélicases ont été liés au cancer et certaines maladies génétiques, comme le syndrome de Werner (une condition de vieillissement prématuré) et xerodermapigmentosum (un trouble de photosensibilité causée par un défaut de réparation de l'ADN).

Lisez la suite pour savoir certaines des dernières découvertes faites par des scientifiques financés par les Instituts nationaux de la santé sur la façon hélicases nous garder en vie et bien.

Rester sur la bonne voie

Avant qu'une cellule se divise, elle doit copier son ADN sorte que chaque cellule "fille" obtient un ensemble complet de chromosomes. Hélicases détendre et séparer les brins d'ADN pour faire place à la machine de duplication.

Hélicases chug le long de vastes étendues de l'ADN sans tomber, en gardant le rythme de la machinerie de réplication d'ADN qui suit derrière. Avec de nombreux organismes ayant millions, sinon des milliards de nucléotides "lettres" dans leur ADN, hélicases doivent aussi travailler rapidement pour aider dupliquer tout. Des études ont montré que hélicases peuvent voyager à des vitesses folles, fonçant passé des centaines de nucléotides par seconde.

Même lorsque jet long ADN à haut vitesses comme le Shinkansen, hélicases ont une remarquable capacité à accrocher le brin d'ADN sans tomber. Les chercheurs ont demandé comment hélicases rester sur la bonne voie depuis si longtemps lorsque certains autres enzymes ont du mal à coller. Michelle Wang, un physicien à l'Université Cornell, et Smita Patel, biochimiste à l'école de médecine Robert Wood Johnson à l'Université de médecine et de dentisterie du New Jersey, a récemment aidé à faire la lumière sur cette question.

Comme beaucoup d'autres hélicases, celui qu'ils ont étudié est composé de six parties de protéines disposées dans un anneau. Le brin d'ADN passe par le centre de l'anneau. Les chercheurs ont découvert que deux des parties de la protéine hélicase se déplacent le long du brin alors que les quatre autres attache à l'ADN, ce qui permet de faire avancer l'hélicase en toute sécurité, tout en restant sur les rails.

Dénouement tout en restant sur la bonne voie: Ce est ce Hélicases Do de l'Organe

Comme un super-héros, l'hélicase PCRA bobines dans l'ADN simple brin et fait tomber les protéines de pirate de l'air qui pourraient nuire à du matériel génétique.
Crédit: Taekjip Ha

Hélicase Superheroes

Tout en restant fermement attachés, certains hélicases peuvent également tomber protéines indésirables qui se dressent sur leur chemin. Ce rôle inattendu tourné dans la recherche récente menée par le physicien Taekjip Ha de l'Université de l'Illinois.

Au cours du processus de copie, l'ADN décompressé est exposé à potentiel détournement par des protéines qui pourraient shuffle autour du matériel génétique d'une manière nuisible. L'équipe de Ha découvert qu'une hélicase appelé garanties contre le détournement PCRA en dévidant à plusieurs reprises dans et en libérant des brins d'ADN exposés, faisant tomber toutes les protéines indésirables qui pourraient les endommager.

Sensing virus à ARN

Dénouement tout en restant sur la bonne voie: Ce est ce Hélicases Do de l'Organe

RIG-I (rubans extérieures et bobines) lié à ARN double brin (structures de bâton central).
Crédit: Smita Patel

De nombreux scientifiques se efforcent de découvrir les rôles joués par les hélicases d'ARN, qui sont moins bien connus que leurs homologues ADN. Alors que de nombreux hélicases d'ARN sont impliqués dans la production, la transformation ou en utilisant l'ARN, d'autres jouent un rôle inhabituel en aidant à combattre l'infection virale.

Quand un virus à ARN envahit une cellule, il produit des molécules d'ARN qui aident à propager le virus et donc l'infection. Un ARN hélicase appelé RIG-I permet de vérifier l'infection en reconnaissant les molécules d'ARN viraux et appelant dans le immunitaire inné Système- première ligne de défense contre les agents pathogènes envahisseurs de l'organisme.

Smita Patel, cette fois en collaboration avec le biologiste structurel Joseph Marcotrigiano de l'Université Rutgers, produit des images détaillées de la manière dont RIG-I se lie à l'ARN viral. Instantanés moléculaires de l'équipe ont montré que la liaison à l'ARN se déplace sensiblement la structure de RIG-I et démasque une région qui sonne l'alarme du système immunitaire.

Les scientifiques peuvent utiliser ces nouvelles connaissances qui cherchent à concevoir des médicaments qui agissent sur RIG-I à combattre les infections ou contrôler une réponse immunitaire hyperactive.

Cet article Inside Life Science a été fournie à LiveScience en coopération avec l'Institut national de sciences médicales générales, partie des Instituts nationaux de la santé.

En savoir plus:

  • Nouvelles de presse sur la recherche de Michelle Wang
  • Nouvelles de presse sur la recherche de Taekjip Ha
  • Nouvelles de presse sur la recherche de Smita Patel