La huntingtine: un nouvel acteur dans l’arsenal de la réparation de l’ADN

Écrit par Dr. Ambika Tewari, Edité par Dr. Mónica Bañez-Coronel, Traduction française par: L’Association Alatax, Publication initiale: 22 novembre 2019

Des mutations dans la protéine huntingtine altèrent la réparation de l’ADN, causant des dommages importants à l’ADN et une expression génétique modifiée.

Notre génome regroupe l’intégralité de notre matériel génétique, qui contient les instructions pour fabriquer les protéines essentielles à tous les processus de l’organisme. Chaque cellule de notre corps, des cellules de la peau qui constituent une barrière de protection essentielle, des cellules immunitaires qui nous protègent des espèces envahissantes et des cellules du cerveau qui nous permettent de percevoir et de communiquer avec le monde contient du matériel génétique. Au début du développement de chaque espèce de mammifère, il existe une prolifération massive de cellules qui permet le développement d’un embryon au stade une cellule à un corps fonctionnel contenant des trillions de cellules. Pour que ce processus se déroule de manière efficace et fiable, les instructions contenues dans notre matériel génétique doivent être transmises avec précision pendant la division cellulaire et son intégrité maintenue pendant toute la durée de vie de la cellule afin de garantir son bon fonctionnement.

De nombreux obstacles entravent la séquence complexe et hautement orchestrée d’événements au cours du développement et du vieillissement, provoquant des altérations pouvant entraîner un dysfonctionnement cellulaire et une maladie. Les sources de dommages à l’ADN internes et externes bombardent constamment le génome. Les rayonnements ultraviolets et l’exposition à des agents chimiques sont des exemples de sources externes, tandis que les sources internes incluent les processus cellulaires pouvant découler, par exemple, des sous-produits réactifs du métabolisme.

Heureusement, la nature a mis au point un groupe spécial de protéines, appelées protéines de réparation et de réparation de l’ADN, qui permettent aux détecteurs de détecter les messages erronés. Ces protéines spécialisées garantissent que les dommages aux molécules d’ADN qui codent nos informations génétiques ne sont pas transmis à la nouvelle génération de cellules lors de la division cellulaire ou lors de l’expression de nos gènes, protégeant ainsi notre génome. De nombreux troubles génétiques sont causés par des mutations du matériel génétique. Cela conduit à un ARN ou une protéine dysfonctionnel avec peu ou pas de fonction (perte de fonction) ou à un ARN ou une protéine avec une fonction entièrement nouvelle (gain de fonction). Étant donné que les protéines de réparation de l’ADN jouent un rôle crucial dans l’identification et le ciblage des erreurs commises dans le message, il va de soi que toute altération du processus de réparation de l’ADN pourrait conduire à une maladie. Dans cette étude, Rui Gao et ses collègues, par le biais d’une vaste collaboration, ont cherché à comprendre le lien qui existe entre la réparation de l’ADN modifiée et la maladie de Huntington.

 

Un dessin de molécules d'ADN bleues.
Un dessin de molécules d’ADN.

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Huntingtin: a new player in the DNA repair arsenal

Written by Dr. Ambika Tewari Edited by Dr. Mónica Bañez-Coronel

Mutations in the Huntingtin protein impair DNA repair causing significant DNA damage and altered gene expression

Our genome houses the entirety of our genetic material which contains the instructions for making the proteins that are essential for all processes in the body. Each cell within our body, from skin cells that provide a crucial protective barrier, immune cells that protect us from invading species and brain cells that allow us to perceive and communicate with the world contains genetic material. During early development in every mammalian species, there is a massive proliferation of cells that allows the development from a one-cell stage embryo to a functional body containing trillions of cells. For this process to occur efficiently and reliably, the instructions contained in our genetic material need to be precisely transmitted during cell division and its integrity maintained during the cell’s life-span to guarantee its proper functioning.

There are many obstacles that hamper the intricate and highly orchestrated sequence of events during development and aging, causing alterations that can lead to cell dysfunction and disease. Internal and external sources of DNA damage constantly bombard the genome. Examples of external sources include ultraviolet radiation and exposure to chemical agents, while internal sources include cell processes that can arise, for example, from the reactive byproducts of metabolism. Fortunately, nature has evolved a special group of proteins known as DNA damage and repair proteins that act as surveyors to detect erroneous messages. These specialized proteins ensure that damage to the DNA molecules that encode our genetic information is not passed to the new generation of cells during cell division or during the expression of our genes, ultimately protecting our genome. Many genetic disorders are caused by mutations in the genetic material. This leads to a dysfunctional RNA or protein with little or no function (loss of function) or an RNA or protein with an entirely new function (gain of function). Since DNA repair proteins play a crucial role in identifying and targeting mistakes made in the message, it stands to reason that impairment in the DNA repair process might lead to disease. In this study, Rui Gao and colleagues through an extensive collaboration sought to understand the connection between altered DNA repair and Huntington’s disease.

Blue strands of DNA
An artist’s rendering of DNA molecules.

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