L'évolution par sélection naturelle est immensément puissante - à la fois dans la nature et dans les laboratoires. Les chercheurs ont identifié des « éléments de capacité structurelle » dans les protéines, qui conservent le potentiel d'évoluer en micro-structures suite à l'introduction d'une mutation. Ces protéines mutées sont associées à de nombreux types de maladies humaines, comme le cancer. Comprendre si et comment une mutation peut changer la forme de la protéine sera essentiel pour cibler cette protéine à des fins thérapeutiques. Crédit :Université Monash
L'évolution par la sélection naturelle darwinienne est immensément puissante, à la fois dans la nature et dans les laboratoires. En utilisant « l'évolution en laboratoire », on peut prendre une enzyme qui combine mutations aléatoires et sélection fonctionnelle, et améliorer sa fonction de plus de 1000 fois. Vous pouvez voir des preuves que la science tire parti de l'évolution dans le domaine, des médicaments synthétisés utilisés pour prévenir la réapparition des crises cardiaques (bêta-bloquants) au développement d'anticorps thérapeutiques ciblant les tumeurs.
Cependant, rien n'évolue s'il n'existe pas déjà. Quand la vie a commencé il y a plus de trois milliards d'années, quelle a été l'étincelle qui a créé quelque chose à partir du hasard ?
Des chercheurs du Monash Biomedicine Discovery Institute (BDI), ont identifié ce qu'ils ont appelé des « éléments de capacité structurelle » dans des protéines mutées qui sont associées à de nombreux types différents de maladies humaines, en particulier une gamme de cancers.
Les éléments de capacité structurelle sont des régions de désordre localisées au sein des protéines, qui conservent le potentiel de fusionner en « micro-structures » suite à l'introduction d'une mutation. Ils agissent comme des graines de nucléation, ou "matière d'alimentation" pour que l'évolution se poursuive, fournissant la base d'un mécanisme accéléré d'évolution darwinienne par sélection naturelle, complétant le processus lent et progressif de l'évolution darwinienne classique.
Cette découverte a récemment été publiée dans le Journal de biologie moléculaire . Chercheur principal sur cet article, Professeur agrégé Ashley Buckle, explique l'importance de cette découverte.
"Jusqu'à maintenant, la croyance dominante parmi les biologistes structurels est que les mutations impliquées dans la maladie agissent en perturbant les structures des protéines, généralement appelée paradigme de la « perte de fonction de structure ». Cependant, il a été récemment découvert que plus de 40 pour cent des protéines n'ont aucune structure bien définie, " a déclaré le professeur agrégé Buckle.
« Cela nous a amenés à poser une question très différente, et de renverser la croyance dominante, " il a dit.
L'équipe de recherche a analysé bon nombre de ces mutations associées à la maladie et a découvert que ces « éléments de capacité structurelle » peuvent permettre aux mutations de déclencher un « gain de fonction » en induisant une structure là où aucune n'existait auparavant.
"Nous avons réalisé que nos travaux peuvent avoir des implications diverses. Non seulement ils éclairent l'évolution des structures des protéines, il peut fournir des informations sur l'ingénierie de protéines hautement évolutives, et l'identification et le ciblage sélectif d'épitopes de maladies humaines, " il a dit.
« Comprendre si et comment une mutation peut modifier la forme de la protéine sera essentiel pour cibler cette protéine à utiliser dans des thérapies qui reconnaissent la région mutée. »
