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Un peptide autonome
I
RECHERCHE
I
REPLICATION
Un peptide autonome La chimie prebiotique explique l’origine de la vie sur terre par le postulat de l’autort?plication. Mais qui, des acides nu&iques ou des peptides, a demarri le processus ? Si la fonction de matrice des premiers les place en situation de candidats fort plausibles, les seconds n’en demeurent pas moins de sirieux prktendants, d’autant plus qu’une kquipe du Scripps Research Institute (La Jolla, CA) vient de produire un peptide capable d’autocatalyser sa synthkse. Ce peptide de 32 acides aminis est un dim&e form6 de deux helices CIde 16 acides aminks chacune. II dtrive du domaine en glissikre ?I leucine du GCN4, un facteur de transcription de la levure. De tels motifs peptidiques se retrouvent frtquemment dans des protCines rigulatrices qui, tels les facteurs de transcription, se fixent g I’ADN sous la forme de dimkres. Leur prCsence concourant i la reconnaissance et g 1’Ctablissement d’interactions entre les deux chaines polypeptidiques, ils jouent un rble central dans cette dimkrisation. Les chercheurs amCricains ont voulu vPrifier si les deux fragments de 16 acides aminis pouvaient se rCassotier en solution. Effectivement, quand ils sont mis en prCsence du dim&e, on observe la formation de peptides entiers. La reaction, qui dkbute lentement, s’accCl&e au fur et i mesure de la production de nouveaux dim&es, mettant ainsi en Cvidence l’activitt catalytique du peptide sur sa synthtse. Les chercheurs amtricains expliquent ce phCnom& ne par le r6ie de matrice exe& par le peptide. En solution, il serait capable de former un complexe ternaire avec les deux monom&res acc&ranr ainsi leur ligation. Les conditions pribiotiques pouvant permettre la production d’acides amin& et de polypeptides, on peut supposer, selon cette iquipe, que des skquences peptidiques autorkplicatives, telle celle d&ivie de GCN4, ont pu participer aux mCcanismes de I’origine de la vie. (Nature 382, 525-528) > M Reza Ghadiri, Department of Chemistry, The Scripps Research Institute, La Jolla, CA 92037, katsUnis. MESSAGERS
Des signaux pour les plantes I’rotiines G, hormones ou encore facteurs de croissance, les polypep-
tides participent au transfert d’information, permettant ainsi aux cellules d’adapter leur mCtabolisme en fonction des signaux externes. Ce phCnomene est bien caractCrisC chez les cellules animales et les travaux ¢s de deux Pquipes viennent de montrer que les peptides peuvent aussi jouer le r61e de messagers chez les vCgCtaux. La premi&e Cquipe, qui associe des chercheurs allemands et nCerlandais, a identifiC un ggne dont le produit pourrait intervenir dans la reponse aux phytohormones, les auxines et les cytokinines. Ce gtine, baptisk ENOD40, est present chez les lkgumineuses et contient une phase de lecture ouverte codant un peptide d’une dizaine d’acides aminCs. Lors de la formation des nodosit& chez les ligumineuses, son expression p&&de les divisions des cellules corticales induites, via une modification des rapports de concentration d’auxines et de cytokinines, sous l’action des g?nes de nodulation nod. Les expiriences de ces chercheurs montrent que le gene ENOD40 est Cgalement actif chez une plante modkle non lCgumineuse, le tabac. Chez ce dernier, la transformation par le g&ne ENOD40 du soja entraine l’apparition d’une voire de deux tiges supplimentaires 1 la base de la tige principale. De plus, les protoplastes issus de ces plants transgkniques tolkrent des concentrations Clevees d’auxines dans le milieu de culture. I:addition du peptide code par ENOD40 au milieu de culture reproduit les mimes effets de 1evCe de la sensibilitk aux auxines, offrant ainsi un argument de plus en faveur de l’implication de ce gkne dans la perte de la sensibiliti aux auxines. Le second peptide identifiC par des chercheurs de l’universitt? d’Iowa, remplirait la fonction de signal de diffbrenciation de 1’Cpiderme v&&al. Lorsqu’il est mutk, son gene est i I’origine de la texture rugueuse et de I’aspect chiffon& des feuilles de ma’is, d’oh son nom de crinkly4 (cr4). I1 code une protkine de la famille des kinases prCsentant une similitude avec les rCcepteurs mammaliens du TNF (tumor necrosis factor). (Science
coupure du complCment. Les travaux de chercheurs amCricains sugg;rent que la fonction du CSa ne se limiterait pas 1 pattraction des neutrophiles vers le site de l’infection oti ils Climinent les bactCries. Chez des souris dont le g&e codant le rCcepteur du C5a a CtC dClit& ces chercheurs ont remarquC que son absence s’accompagnait d’une perte de la protection contre l’infection pulmonaire g Pseudomonas aeruginosa. Les souris ne possidant pas le rkcepteur de CSa meurent dans un delai de deux jours alors que les souris temoins ont CliminC la quasitotalite des batteries en 24 heures. Un rCsultat qui, de prime abord, semble logique et pourrait s’expliquer par l’incapacitt des neutrophiles i s’accumuler au niveau du site de l’infection. Or, paradoxalement, ces souris prCsentent une accumulation de neutrophiles dans les poumons quatre fois supCrieure 2 ce que l’on observe chez les animaux tCmoins. Mais cette accumulation des neutrophiles reste sans effet et les batteries ne sont pas t&es. En revanche, lors d’infections intrapCritonkales par P aeruginosa, ces mCmes souris conservent la capacitP de se dkbarrasser de leurs hBtes indCsirables, suggCrant que la liaison du CSa B son rCcepteur joue un r6le essentiel dans l’klimination des microorganismes des muqueuses pulmonaires. Mais surtout, le phCnotype des souris dCpourvues de r&epteur de C5a n’est pas sans rappeler certaines caract&istiques observees chez les malades atteints de la mucoviscidose. En effet, bien qu’ils soient capables de gtntrer une rPponse inflammatoire forte impliquant ies neutrophiles, ceux-ci sont incapables d’Climiner les P aeruginosa infectant leurs poumons. Une caractkristique qui incite ces chercheurs i associer la colonisation des poumons par P aeruginosa g la neutralisation de l’interaction du C5a et de son rPcepteur chez les individus atteints par la mucoviscidose.
273, 370-373 et 1406-1409) 1 Ton Bisseling, Department of Molecular Biology, Agricultural University, Wageningen 6703 HA, Pays-Bas. Philip W Becraft, Department of Zoology and Genetics and Agronomy, Iowa State University, Ames IA 50011, Stats-Unis.
BETTERAVE
COMPLEMENT
De la fonction du C5a Le C5a ou anaphylatoxine est une substance chimiotactique issue de la
(Nature 383, 86-89) > Craig Berard, Harvard Medical School, Boston, MA 02115, katsUnis.
Plastiques Des cherchem canadim ont ddveloppCun procedd adapt6 I la production de polyJhydroxybutyratea partir d’un substrat peu on& reux, I’Ymicellulose. Cette dernibre peut 6tre &up&be a partir de dechets agricoles mais ne peut 6tre utilisbe directement par la bact& rie productrice de PHB, Alcaligenes eutrophus.
Aussi est-elle transformke dans un premier temps en acide lactique et acide acdtique sous I’action de Pediococcus pentoseceus ou en acide acetique et en acide propionique avec Propionibacterium acidipropionica, acides orga-
niques assimilables par A eutrophus. TZiiOl
Les chercheursde I’lnstitut de recherche sur la forlt et les produits forestiers - institut sous la tutelle du mlnistkre de I’Agriculture japonais ont constatd que les feuilles, les racines et les branches de Taxus brevttolta 604s d’au moins 10 ans contiennent davantage de taxol que les essences plus jeunes. La teneur atteint 0,18 % pour des arbres Sgk de 10 2 16 ans. Mais I’espk ce &ant prokigbe, les chercheurs oat entrepris de dCelopper des techniques de culture permettant une multiplication aisle et rapide des plants.
Coquillages
Un essai transform6 Uimportance du saccharose dans la ration calorique humaine fait de la betterave sucri&-e une production vegCtale majeure. En effet, 40 % de la production annuelle de saccharose est issu de cette plante. Cependant, sa culture est loin d’&tre aisCe, notamment dans les rCgions chaudes, du fait des attaques de nombreux agents pathogknes, prin-
Le Conseil de I’lJnion europkenne a dCsignCla station lfremer de La Tremblade comme laboratoire communautaire de reference pour les maladies des mollusques bivalves.
bbb BIOFUTUR161 l Novembre1996 9
RECHERCHE
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REPLICATION
Un peptide autonome La chimie prebiotique explique l’origine de la vie sur terre par le postulat de l’autort?plication. Mais qui, des acides nu&iques ou des peptides, a demarri le processus ? Si la fonction de matrice des premiers les place en situation de candidats fort plausibles, les seconds n’en demeurent pas moins de sirieux prktendants, d’autant plus qu’une kquipe du Scripps Research Institute (La Jolla, CA) vient de produire un peptide capable d’autocatalyser sa synthkse. Ce peptide de 32 acides aminis est un dim&e form6 de deux helices CIde 16 acides aminks chacune. II dtrive du domaine en glissikre ?I leucine du GCN4, un facteur de transcription de la levure. De tels motifs peptidiques se retrouvent frtquemment dans des protCines rigulatrices qui, tels les facteurs de transcription, se fixent g I’ADN sous la forme de dimkres. Leur prCsence concourant i la reconnaissance et g 1’Ctablissement d’interactions entre les deux chaines polypeptidiques, ils jouent un rble central dans cette dimkrisation. Les chercheurs amCricains ont voulu vPrifier si les deux fragments de 16 acides aminis pouvaient se rCassotier en solution. Effectivement, quand ils sont mis en prCsence du dim&e, on observe la formation de peptides entiers. La reaction, qui dkbute lentement, s’accCl&e au fur et i mesure de la production de nouveaux dim&es, mettant ainsi en Cvidence l’activitt catalytique du peptide sur sa synthtse. Les chercheurs amtricains expliquent ce phCnom& ne par le r6ie de matrice exe& par le peptide. En solution, il serait capable de former un complexe ternaire avec les deux monom&res acc&ranr ainsi leur ligation. Les conditions pribiotiques pouvant permettre la production d’acides amin& et de polypeptides, on peut supposer, selon cette iquipe, que des skquences peptidiques autorkplicatives, telle celle d&ivie de GCN4, ont pu participer aux mCcanismes de I’origine de la vie. (Nature 382, 525-528) > M Reza Ghadiri, Department of Chemistry, The Scripps Research Institute, La Jolla, CA 92037, katsUnis. MESSAGERS
Des signaux pour les plantes I’rotiines G, hormones ou encore facteurs de croissance, les polypep-
tides participent au transfert d’information, permettant ainsi aux cellules d’adapter leur mCtabolisme en fonction des signaux externes. Ce phCnomene est bien caractCrisC chez les cellules animales et les travaux ¢s de deux Pquipes viennent de montrer que les peptides peuvent aussi jouer le r61e de messagers chez les vCgCtaux. La premi&e Cquipe, qui associe des chercheurs allemands et nCerlandais, a identifiC un ggne dont le produit pourrait intervenir dans la reponse aux phytohormones, les auxines et les cytokinines. Ce gtine, baptisk ENOD40, est present chez les lkgumineuses et contient une phase de lecture ouverte codant un peptide d’une dizaine d’acides aminCs. Lors de la formation des nodosit& chez les ligumineuses, son expression p&&de les divisions des cellules corticales induites, via une modification des rapports de concentration d’auxines et de cytokinines, sous l’action des g?nes de nodulation nod. Les expiriences de ces chercheurs montrent que le gene ENOD40 est Cgalement actif chez une plante modkle non lCgumineuse, le tabac. Chez ce dernier, la transformation par le g&ne ENOD40 du soja entraine l’apparition d’une voire de deux tiges supplimentaires 1 la base de la tige principale. De plus, les protoplastes issus de ces plants transgkniques tolkrent des concentrations Clevees d’auxines dans le milieu de culture. I:addition du peptide code par ENOD40 au milieu de culture reproduit les mimes effets de 1evCe de la sensibilitk aux auxines, offrant ainsi un argument de plus en faveur de l’implication de ce gkne dans la perte de la sensibiliti aux auxines. Le second peptide identifiC par des chercheurs de l’universitt? d’Iowa, remplirait la fonction de signal de diffbrenciation de 1’Cpiderme v&&al. Lorsqu’il est mutk, son gene est i I’origine de la texture rugueuse et de I’aspect chiffon& des feuilles de ma’is, d’oh son nom de crinkly4 (cr4). I1 code une protkine de la famille des kinases prCsentant une similitude avec les rCcepteurs mammaliens du TNF (tumor necrosis factor). (Science
coupure du complCment. Les travaux de chercheurs amCricains sugg;rent que la fonction du CSa ne se limiterait pas 1 pattraction des neutrophiles vers le site de l’infection oti ils Climinent les bactCries. Chez des souris dont le g&e codant le rCcepteur du C5a a CtC dClit& ces chercheurs ont remarquC que son absence s’accompagnait d’une perte de la protection contre l’infection pulmonaire g Pseudomonas aeruginosa. Les souris ne possidant pas le rkcepteur de CSa meurent dans un delai de deux jours alors que les souris temoins ont CliminC la quasitotalite des batteries en 24 heures. Un rCsultat qui, de prime abord, semble logique et pourrait s’expliquer par l’incapacitt des neutrophiles i s’accumuler au niveau du site de l’infection. Or, paradoxalement, ces souris prCsentent une accumulation de neutrophiles dans les poumons quatre fois supCrieure 2 ce que l’on observe chez les animaux tCmoins. Mais cette accumulation des neutrophiles reste sans effet et les batteries ne sont pas t&es. En revanche, lors d’infections intrapCritonkales par P aeruginosa, ces mCmes souris conservent la capacitP de se dkbarrasser de leurs hBtes indCsirables, suggCrant que la liaison du CSa B son rCcepteur joue un r6le essentiel dans l’klimination des microorganismes des muqueuses pulmonaires. Mais surtout, le phCnotype des souris dCpourvues de r&epteur de C5a n’est pas sans rappeler certaines caract&istiques observees chez les malades atteints de la mucoviscidose. En effet, bien qu’ils soient capables de gtntrer une rPponse inflammatoire forte impliquant ies neutrophiles, ceux-ci sont incapables d’Climiner les P aeruginosa infectant leurs poumons. Une caractkristique qui incite ces chercheurs i associer la colonisation des poumons par P aeruginosa g la neutralisation de l’interaction du C5a et de son rPcepteur chez les individus atteints par la mucoviscidose.
273, 370-373 et 1406-1409) 1 Ton Bisseling, Department of Molecular Biology, Agricultural University, Wageningen 6703 HA, Pays-Bas. Philip W Becraft, Department of Zoology and Genetics and Agronomy, Iowa State University, Ames IA 50011, Stats-Unis.
BETTERAVE
COMPLEMENT
De la fonction du C5a Le C5a ou anaphylatoxine est une substance chimiotactique issue de la
(Nature 383, 86-89) > Craig Berard, Harvard Medical School, Boston, MA 02115, katsUnis.
Plastiques Des cherchem canadim ont ddveloppCun procedd adapt6 I la production de polyJhydroxybutyratea partir d’un substrat peu on& reux, I’Ymicellulose. Cette dernibre peut 6tre &up&be a partir de dechets agricoles mais ne peut 6tre utilisbe directement par la bact& rie productrice de PHB, Alcaligenes eutrophus.
Aussi est-elle transformke dans un premier temps en acide lactique et acide acdtique sous I’action de Pediococcus pentoseceus ou en acide acetique et en acide propionique avec Propionibacterium acidipropionica, acides orga-
niques assimilables par A eutrophus. TZiiOl
Les chercheursde I’lnstitut de recherche sur la forlt et les produits forestiers - institut sous la tutelle du mlnistkre de I’Agriculture japonais ont constatd que les feuilles, les racines et les branches de Taxus brevttolta 604s d’au moins 10 ans contiennent davantage de taxol que les essences plus jeunes. La teneur atteint 0,18 % pour des arbres Sgk de 10 2 16 ans. Mais I’espk ce &ant prokigbe, les chercheurs oat entrepris de dCelopper des techniques de culture permettant une multiplication aisle et rapide des plants.
Coquillages
Un essai transform6 Uimportance du saccharose dans la ration calorique humaine fait de la betterave sucri&-e une production vegCtale majeure. En effet, 40 % de la production annuelle de saccharose est issu de cette plante. Cependant, sa culture est loin d’&tre aisCe, notamment dans les rCgions chaudes, du fait des attaques de nombreux agents pathogknes, prin-
Le Conseil de I’lJnion europkenne a dCsignCla station lfremer de La Tremblade comme laboratoire communautaire de reference pour les maladies des mollusques bivalves.
bbb BIOFUTUR161 l Novembre1996 9