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Posté par Isabelle le Lundi 11/09/2017 à 12:00
Découverte sur la propagation du prion

Cliché de microscopie à force atomique (AFM) d'un assemblage de prion humain. Les motifs périodiques représentent l'unité élémentaire, suPrP- présente au sein de l'assemblage de prions - et sa structure potentielle. © Angelique Igel-Egalon et Davy Martin
Prion, découverte d'une unité élémentaire nécessaire et suffisante pour assurer sa propagation.

La propagation de prions de mammifères, constitués de protéines mais dépourvus d'acides nucléiques est loin d'avoir livré tous ses secrets. Pour la première fois, des chercheurs de l'Inra montrent qu'une unité élémentaire formée d'un trimère de protéines, est nécessaire et suffisante à la réplication de ces agents pathogènes. Ces résultats originaux sont publiés le 7 septembre dans la revue Plos Pathogens.

Responsables de maladies qui touchent notamment l'homme (Un homme est un individu de sexe masculin adulte de l'espèce appelée Homme moderne (Homo sapiens) ou plus simplement...) et les animaux d'élevage, les prions sont des particules protéiques infectieuses, dépourvues de matériel génétique (La génétique (du grec genno γεννώ = donner naissance) est la science qui étudie l'hérédité et les gènes.). La protéine (Une protéine est une macromolécule biologique composée par une ou plusieurs chaîne(s) d'acides aminés liés entre eux par des liaisons peptidiques. En général, on parle...) du prion existe sous deux formes, une forme normale ( Forme normale (bases de données relationnelles) Forme normale (lambda-calcul) En calcul des propositions: formes normales conjonctives et formes...), associée à des fonctions biologiques, et une forme mal repliée infectieuse, capable de recruter d'autres protéines en leur transmettant cette conformation (En chimie, la conformation d'une molécule est l'arrangement spatial des atomes qui la composent. Les molécules dans lesquelles les atomes sont liés...) aberrante. La protéine du prion, sous sa forme infectieuse, forme des assemblages de taille diverse.

Décrypter les modalités de la réplication et de la propagation des prions représente un challenge auquel se sont employés les chercheurs de l'Inra. Ils viennent de franchir une étape décisive, révélant l'existence, au sein (Le sein (du latin sinus, « courbure, sinuosité, pli ») ou la poitrine dans son ensemble, constitue la région ventrale supérieure du torse d'un animal, et en particulier celle des mammifères qui englobe...) des assemblages de prions, d'un déterminant structural élémentaire qui renferme les informations nécessaires et suffisantes à la réplication de ces agents pathogènes non conventionnels.

Le prion, une histoire de brique élémentaire...

Explorant l'architecture (L’architecture peut se définir comme l’art de bâtir des édifices.) des assemblages de prions, les scientifiques ont mis en évidence que ceux-ci sont composés d'unités élémentaires, suPrP, constituées d'un trimère de protéines. Communes à plusieurs souches, ces unités élémentaires constituent une caractéristique générique des prions et contiennent l'information nécessaire et suffisante à leur réplication. Ces briques élémentaires sont extrêmement résistantes aux agents biochimiques habituellement capables de détruire les composés cellulaires protéiques. Plus encore, lorsque deux unités élémentaires sont liées, elles deviennent alors pathogènes. Les liaisons qui unissent ces deux unités élémentaires, de type hydrophobes, sont cependant très fragiles.

La variabilité de cette brique élémentaire, qu'il s'agisse de la structure même du trimère ou autre, est responsable de la diversité des souches de prions et de leur capacité à infecter différentes espèces animales.

...au service d'une pathogénicité débridée

A la faveur de leurs expériences, les scientifiques de l'Inra suggèrent que, dans les conditions physiologiques, les assemblages de prions et les unités élémentaires sont en équilibre telles que les unités élémentaires puisse être libérées lorsqu'elles sont en faible quantité (La quantité est un terme générique de la métrologie (compte, montant) ; un scalaire, vecteur, nombre d’objets ou d’une autre manière de dénommer la valeur d’une collection ou un groupe de...) ou au contraire captées lorsqu'elles sont en excès. L'existence de cet équilibre permet donc à l'unité élémentaire de participer activement à la propagation du prion dans les cellules ou dans les tissus sur fond de dépolymérisation des assemblages de prion.

L'ensemble (En théorie des ensembles, un ensemble désigne intuitivement une collection d’objets (les éléments de l'ensemble), « une multitude qui peut...) de ces résultats révèle chez le prion, l'existence d'une brique élémentaire dont le réarrangement structural signe le caractère infectieux. Nécessaire et suffisante à la propagation du prion, au sein d'un tissu infecté, cette brique pourrait se révéler être une cible thérapeutique (La thérapeutique (du grec therapeuein, soigner) est la partie de la médecine qui étudie et applique le traitement des maladies.) d'intérêt, ouvrant ainsi la porte à de possibles perspectives contre les maladies à prion qui restent à ce jour (Le jour ou la journée est l'intervalle qui sépare le lever du coucher du Soleil ; c'est la période entre deux nuits, pendant laquelle les rayons du Soleil éclairent le ciel. Son début (par rapport à minuit heure...) fatales pour l'homme et les animaux. A court terme, la caractérisation de sa taille et de ses propriétés d'adsorption (L'adsorption, à ne pas confondre avec l'absorption, est un phénomène de surface par lequel des molécules de gaz ou de liquides se fixent sur les surfaces solides des adsorbants selon divers processus...) devrait permettre aux industriels de santé (La santé est un état de complet bien-être physique, mental et social, et ne consiste pas seulement en une absence de maladie ou d'infirmité.) de développer des techniques de rétention et de décontamination mieux adaptées et plus performantes.

Référence publication:
Angelique Igel-Egalon, Mohammed Moudjou, Davy Martin, Alexandra Busley, Tina Käpple, Laetitia Herzog, Fabienne Reine, Nad'a lepejova, Charles-Adrien Richard, Vincent Béringue and Human Rezaei. Reversible unfolding of infectious prion assemblies reveals the existence of an oligomeric elementary brick. PLoS Pathog 13(9): e1006557. https://doi.org/10.1371/journal.ppat.1006557.

Contact scientifique:
Human Rezaei, Unité de recherche (La recherche scientifique désigne en premier lieu l’ensemble des actions entreprises en vue de produire et de développer les connaissances scientifiques. Par extension métonymique, la recherche scientifique...) Virologie et immunologie (L'immunologie est la branche de la biologie qui s'occupe de l'étude du système immunitaire. Apparu très tôt dans l'échelle de l'évolution, ce système a évolué pour discriminer le soi du non-soi....) moléculaire

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Source: INRA