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L’activité de l’ADN à 4 brins dans les cellules vivantes s’est révélée pour la première fois

Deux minces brins enroulés ensemble dans une hélice en spirale: c’est la forme iconique d’une molécule d’ADN. Mais parfois, l’ADN peut former une quadruple hélice rare, et cette structure étrange peut jouer un rôle dans des maladies comme le cancer.

On ne sait pas grand-chose sur ces quatre brins ADN, connus sous le nom de G-quadruplexes – mais maintenant, les scientifiques ont développé une nouvelle façon de détecter ces molécules étranges et d’observer leur comportement dans les cellules vivantes. Dans une nouvelle étude, publiée le 8 janvier dans la revue Communications de la nature, l’équipe a décrit comment certaines protéines provoquent l’effilochage du G-quadruplex; à l’avenir, leurs travaux pourraient déboucher sur de nouveaux médicaments qui s’emparent de l’ADN à quatre hélices et perturbent son activité. Des médicaments pourraient intervenir, par exemple, lorsque certains ADN contribuent à la croissance de tumeurs cancéreuses.

«Il est de plus en plus évident que les quadruplexes G jouent un rôle important dans une grande variété de processus vitaux pour la vie et dans un éventail de maladies», explique l’auteur de l’étude Ben Lewis, du département de chimie de l’Imperial College de Londres, dit dans un communiqué.

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En général, les quadruplexes G apparaissent dans les cellules cancéreuses à des taux beaucoup plus élevés que les cellules saines, selon le communiqué. Divers études ont lié la présence d’ADN à quatre brins à la division rapide des cellules cancéreuses, un processus qui conduit à la croissance tumorale; les scientifiques ont donc émis l’hypothèse que le ciblage de l’ADN étrange avec des médicaments pourrait ralentir ou arrêter cette division cellulaire débridée. Certaines études soutiennent déjà cette idée.

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« Mais le chaînon manquant a été l’imagerie de cette structure directement dans les cellules vivantes », a déclaré Lewis. En d’autres termes, les scientifiques avaient besoin d’un meilleur moyen de regarder ces molécules d’ADN en action. La nouvelle étude commence à compléter ces connaissances manquantes.

Les G-quadruplexes peuvent se former lorsqu’une molécule d’ADN double brin se replie sur elle-même ou lorsque plusieurs brins d’ADN se lient à un seul acide nucléique, connu sous le nom de guanine – l’un des éléments constitutifs de l’ADN, selon Discover Magazine. Pour repérer ce funky ADN dans les cellules, l’équipe a utilisé un produit chimique appelé DAOTA-M2, qui émet une lumière fluorescente lorsqu’il se lie aux G-quadruplex. Plutôt que de mesurer uniquement la luminosité de la lumière, qui varie en fonction de la concentration de molécules d’ADN, l’équipe a également suivi la durée de la lumière.

Le suivi de la durée de la lumière a aidé l’équipe à voir comment différentes molécules interagissaient avec l’ADN à quatre brins dans les cellules vivantes. Lorsqu’une molécule s’accrochait au brin d’ADN, elle déplacerait le DAOTA-M2 lumineux, provoquant une extinction de la lumière plus rapide que si le produit chimique était resté en place. À l’aide de ces méthodes, l’équipe a identifié deux protéines, appelées hélicases, qui déroulent les brins d’ADN à quatre brins et relancent le processus de décomposition.

Ils ont également identifié d’autres molécules qui se lient à l’ADN; des études futures sur ces interactions moléculaires pourraient aider les scientifiques à concevoir des médicaments qui se lient à l’ADN.

« De nombreux chercheurs se sont intéressés au potentiel des molécules se liant au G-quadruplex en tant que médicaments potentiels pour des maladies telles que les cancers », a déclaré Ramon Vilar, professeur de chimie médicinale inorganique à l’Impériale. « Notre méthode aidera à faire progresser notre compréhension de ces nouveaux médicaments potentiels. »

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Publié à l’origine sur 45Secondes.fr.

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