La superpuissance excitante d'édition de gènes des calmars révolutionnera la génétique. 

Suite a des recherches révolutionnaires révélant la capacité unique des calmars à modifier son ARN en dehors du noyau, le biohacking du corps humains sera possible.

La technologie d'édition de gènes telle que CRISPR vise à éradiquer la maladie humaine en piratant le code génétique de notre ADN. Pour presque tous les animaux connus, les modifications apportées à l'ADN sont transmises du noyau cellulaire par l'ARN messager au cytoplasme, la zone de la cellule responsable des protéines.

Mais les calmars seuls sont remarquablement capables de modifier leur code génétique avec des ramifications potentielles pour les médicaments et les traitements basés sur la modification génétique.

Les scientifiques du Laboratoire de biologie marine (MBL) ont annoncé cette semaine à quel point les calmars côtiers à longue nageoire sont les premiers animaux connus capables de modifier l'ARN messager en dehors du noyau cellulaire. Le scientifique principal de MBL, le Dr Joshua Rosenthal, auteur du nouveau document, affirme que cette méthode inhabituelle de modification de l'ARN messager est probablement liée à l'environnement aquatique du calmar.

Le Dr Rosenthal a déclaré: «Ie calmar côtier fonctionne grâce à cette modification massive de son système nerveux. "Ce qui est une façon vraiment originale de vivre sa vie." Tous les organismes effectuent une certaine forme d'édition d'ARN, certains troubles humains étant liés à des dysfonctionnements de l'édition d'ARN. Il s'agit notamment de la forme sporadique de la sclérose latérale amyotrophique, connue sous le nom de SLA. L'édition de l'ARN joue également un rôle dans l'immunité, et certaines études chez les mouches des fruits suggèrent que cela peut les aider à s'adapter aux changements de température.

Cependant, l'humble calmar fait cette édition d'ARN à une échelle prodigieuse. Plus de 60000 cellules cérébrales entreprennent ce processus de recodage chez le calmar, contre seulement quelques centaines de sites chez l'homme.Les chercheurs de l'Université de Tel Aviv et de l'Université du Colorado à Denver ont découvert que la modification de l'ARN a lieu dans l'axone du calmar. Il s'agit de la région étirée de la cellule cérébrale responsable de la transmission des signaux électriques aux neurones voisins. C'est une découverte importante car les cellules nerveuses du calmar sont immenses, avec des axones qui s'étendent parfois sur plusieurs mètres de long.

En modifiant leur ARN en dehors du noyau, le calmar peut potentiellement faire évoluer la fonction protéique beaucoup plus près de la partie du corps nécessitant une adaptation. L'équipe de Nos Dr Rosenthal comprend que le calmar a la machinerie cellulaire pour effectuer cette édition d'ARN, la prochaine tâche consiste à comprendre pourquoi.

L'universitaire soupçonne que cela est lié au fait de permettre au calmar d'évoluer facilement aux conditions environnementales changeantes telles que la température de l'eau. Il a déclaré: "Nous voulons examiner son comportement en manipulant l'édition de l'ARN ."

Le fait que les calmars effectuent cette édition avec de l'ARN messager, plutôt qu'avec de l'ADN, fascine les chercheurs intéressés par l'édition de gènes humains. Les modifications de codage apportées à l'ADN, par exemple par la manipulation CRISPR, sont irréversibles, mais l'ARN messager inutilisé se dégrade rapidement et toute erreur introduite par une thérapie serait éliminée au lieu d’impliquer la personne traitée pour toujours. 

Le Dr Rosenthal pense que cette extraordinaire capacité à modifier des informations erronées dans la cellule sans apporter de modifications permanentes à l'ADN dans le noyau pourrait être un énorme avantage pour les chercheurs médicaux : "Si vous avez des informations erronées à l'intérieur de votre génome - disons, vous avez hérité d'une base nucléotidique de vos parents, et normalement c'est un 'G' mais vous êtes porteur d’un un 'A' - alors vous pourriez potentiellement le changer en arrière par l'édition de l'ARN.

« L'édition de l'ARN est beaucoup plus sûre que l'édition de l'ADN. Si vous faites une erreur, l'ARN se retourne et disparaît. »

Traduction : Christina Lambrecht

Source : Express.co.uk

Actions Synaptiques de G85R-SOD1 dans la Sclérose Amyotrophique associée dans la synapse géante de calmar

Yuyu Song

Abstrait
On pense que la fonction synaptique altérée joue un rôle dans de nombreuses maladies neurodégénératives, mais on en sait peu sur les mécanismes sous-jacents de la dysfonction synaptique. La synapse géante de Squid (calmar) (SGS) est un modèle classique pour étudier l'électrophysiologie synaptique et l'ultrastructure, ainsi que les mécanismes moléculaires de la neurotransmission.
Ici, nous menons une étude multidisciplinaire des actions synaptiques de G85R-SOD1 humaine mal repliée provoquant la sclérose latérale amyotrophique familiale (FALS). G85R-SOD1, mais pas WT-SOD1, a inhibé la transmission synaptique, altéré l'ultrastructure présynaptique et réduit à la fois la taille du pool facilement libérable (RRP) de vésicules synaptiques et la mobilité du pool réservé (RP) au RRP. De façon inattendue, la stimulation intermittente à haute fréquence (iHFS) a bloqué les effets inhibiteurs de G85R-SOD1 sur la transmission synaptique, suggérant que la signalisation aberrante de Ca2 + pourrait être à l'origine de la toxicité de G85R-SOD1.
L'imagerie Ratiométrique Ca2 + a montré une augmentation significative du Ca2 + présynaptique induit par G85R-SOD1 qui a précédé le dysfonctionnement synaptique. La chélation du Ca2 + à l'aide d'EGTA a empêché l'inhibition synaptique par G85R-SOD1, confirmant le rôle du Ca2 + Synapse aberrant dans la médiation de la toxicité de G85R-SOD1. Ces résultats ont élargi les découvertes antérieures dans les motoneurones des mammifères et amélioré notre compréhension en fournissant des mécanismes moléculaires et des cibles thérapeutiques possibles pour les dysfonctionnements synaptiques dans la SLA ainsi qu'un modèle unique pour d'autres études.

DÉCLARATION D'IMPORTANCE La synapse géante de calmar présente l'un des rares systèmes nerveux matures in situ qui imite les jonctions neuromusculaires des mammifères, tout en permettant des manipulations expérimentales précises et des mesures en direct avec une résolution spatiale et temporelle supérieure. L'application de ces caractéristiques uniques à l'étude des mécanismes moléculaires de la SLA, une maladie neurodégénérative dévastatrice apparue sans guérison, offre des indices pour comprendre la pathogenèse de la maladie. Nos résultats démontrant un dysfonctionnement synaptique causé par la protéine SOD1 mutante associée à la SLA et ses voies moléculaires sous-jacentes peuvent suggérer une nouvelle approche pour une intervention thérapeutique efficace ainsi que l'identification de biomarqueurs pour un diagnostic précoce. De plus, le comportement altéré des vésicules synaptiques et la dynamique du Ca2 + révélés par la perturbation de la neurotransmission par la SLA élargissent notre compréhension de la physiologie synaptique fondamentale aux niveaux moléculaire et cellulaire.

Traduction : Christina Lambrecht

Source : eNeuro