Une étude sur le rôle des protéines BDH dans la croissance des plantes

Dans cette étude, caractérisé la fonction d'une sous-unité SWI / SNF dans les plantesappelé BDH, qui partage l'homologie de séquence avec la sous-unité SWI / SNF BCL7 chez les animaux. Les plantes qui manquent de BDH présentent de multiples défauts de développement, y compris des hypoconotiles plus longs.

Le complexe SWI / SNF est une chromatine préservée de la chromatine et formé par plusieurs sous-unités, qui est impliquée dans le contrôle de l'accessibilité de la chromatine.

Protéines dans les plantes

Une équipe de l'Institut de biologie moléculaire et cellulaire de la plante (IBMCP), un centre mixte du Conseil supérieur de recherche scientifique (CSIC) et de l'Université polytechnique de Valence (UPV), a développé une étude qui détermine le rôle clé de la Protéine BD dans la bonne croissance des plantes, en raison de leur effet sur un processus qui Organiser le matériel génétique dans les cellules. De plus, l'équipe a utilisé l'intelligence artificielle pour vérifier que la structure de Cette protéine a été conservée tout au long de l'évolution.

La recherche, publiée dans la prestigieuse revue scientifique Proceedings of the National Academy of Sciences (PNA), souligne que La fonction de ces protéines serait similaire dans d'autres espècesjouant un rôle important dans la régulation de la fonction cellulaire dont les échecs sont associés à des maladies telles que le cancer.

Tous les êtres vivants sur Terre ont une origine commune. Cela fait Certaines structures sont répétées dans de nombreux organismes, des plantes aux animaux. Cela se produit avec la façon dont les êtres vivants organisent leur matériel génétique: comment l'ADN est organisé dans le noyau cellulaire. Cette fonction est effectuée par la chromatine, un mélange d'ADN et de protéines qui permet de compacter le matériel génétique et de réguler l'accès aux informations qu'il contient. Sa structure peut changer pour activer ou désactiver les gènes en fonction des besoins de la cellule.

Intelligence artificielle: révolution de l'étude

La chromatine fonctionne à travers des protéines spécialisées appelées « complexes de remodelage de la chromatine », qui utilisent l'énergie pour glisser, modifier ou éliminer d'autres protéinesfaciliter ou bloquer l'accès à l'ADN. Dans ce domaine, l'étude de l'équipe de Javier Gallego Bartolomé, un scientifique de l'IBMCP, a analysé la fonction moléculaire de la protéine appelée BDH (de l'homologue de domaine Bcl anglais dans l'un de ces remodelers de chromatine, le complexe appelé SWI / SNF ( du commutateur anglais / du saccharose non fermentable), dans le développement du étages.

«Ce mécanisme a été préservé tout au long de l'évolution et joue un rôle clé dans la régulation des gènes. Les modifications de ces complexes sont associées à des maladies telles que le cancer des mammifères ou les problèmes de développement dans les plantes », révèle Galicien. Ainsi, son équipe a observé qu'un dysfonctionnement de ce système provoque de multiples défauts dans le développement des plantes. Selon leurs expériences, ces défauts étaient dus à Instabilité du complexe SWI / SNF causée par l'absence de protéine BDH.

Dans les travaux précédents, l'équipe IBMCP avait démontré des similitudes entre la protéine BDH des plantes avec d'autres protéines animales, telles que la protéine BCL7 chez les mammifères. Maintenant, ils ont également pu établir une corrélation avec une protéine de levure appelée RTT102, en vérifiant les plantes mutantes que les deux Ils remplissent une fonction similaire pour le bon fonctionnement de la chromatine. Pour cela, l'utilisation de l'intelligence artificielle était décisive: « Ce qui nous a permis de découvrir la conservation évolutive de la fonction BDH, c'est l'utilisation d'Alphafold, un outil de prédiction des structures protéiques basées sur l'intelligence artificielle développée par Google Deepmind », clarifie-t-il Le chercheur CSIC.

Biotechnologies appliquées

Alphafold révolutionne l'étude des structures protéiques et Son interaction avec d'autres molécules telles que l'ADN ou l'ARNcar il permet de prédire la structure d'une protéine en minutes, ce qui facilite considérablement la conception expérimentale. Ces prédictions nécessitent une validation expérimentale, qui a été réalisée après des techniques classiques (expression des gènes, analyse phénotypique et spectrométrie de masse, entre autres).

Ces résultats pourraient avoir une pertinence à moyen terme, selon l'équipe de recherche. «Chez les mammifères, les dysfonctionnements du complexe SWI / SNF sont associés au cancer, tandis que dans les plantes, ce complexe est la clé du développement. Dans ce contexteles découvertes de cette étude pourraient servir de base Développer des applications biotechnologiques visant à résoudre ces problèmes », conclut Gallego.