Le Rôle de HTT et NEAT1 dans la Maladie de Huntington
Nouvelles perspectives sur le lien entre HTT et NEAT1 dans la maladie de Huntington.
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Table des matières
- La protéine Huntingtin et ses fonctions
- Enquête sur les connexions HTT et ARN
- Liaison de HTT et HAP40 à l'ARN
- Importance de l'ARN NEAT1
- Niveaux de NEAT1 dans la maladie de Huntington
- Impact de la protéine HTT sur les niveaux de NEAT1
- Visualiser la relation entre HTT et NEAT1
- Implications pour la recherche sur la maladie de Huntington
- Directions futures
- Source originale
- Liens de référence
La maladie de Huntington (MH) est un trouble rare du cerveau qui empire avec le temps. Ça affecte la façon dont les gens bougent, pensent et ressentent. Cette condition vient d'un souci dans un gène appelé Huntingtin (HTT), qui a une partie qui répète un certain code trop de fois. Les gens en bonne santé sont généralement entre 5 et 35 répétitions de ce code, tandis que ceux qui ont la maladie en ont 36 ou plus. Le nombre de ces répétitions détermine souvent quand quelqu'un va commencer à montrer des symptômes de MH. D'autres gènes qui aident à réparer l'ADN et la structure de ces répétitions peuvent aussi influencer le timing et la progression de la maladie.
La protéine Huntingtin et ses fonctions
Le gène HTT produit une grosse protéine qui aide différentes protéines à travailler ensemble dans le cerveau. Une protéine qui collabore étroitement avec HTT est HAP40. Elle se connecte fermement aux formes normales et mutées de HTT. Une partie de la protéine HTT peut s'accrocher à l'ADN et peut aider à déplacer l'ARN dans les cellules.
Même si ce n'est pas clair comment HTT interagit directement avec l'ARN, il y a beaucoup d'infos qui suggèrent qu'il joue un rôle dans le contrôle de l'activation et de l'inactivation des gènes, surtout quand les cellules sont stressées. D'autres protéines qui se lient à l'ARN, comme FUS, peuvent former des clusters qui aident à gérer ce stress. Une partie spécifique de HTT est connue pour former des clusters similaires quand les conditions sont réunies.
Enquête sur les connexions HTT et ARN
Pour voir comment HTT interagit avec l'ARN, des scientifiques ont utilisé différentes méthodes dans leurs études. Ils ont découvert que HTT se lie directement à l'ARN, spécifiquement à un type d'ARN appelé NEAT1, qui joue un rôle dans la réponse des cellules au stress.
Liaison de HTT et HAP40 à l'ARN
Dans des études précédentes, les chercheurs ont appris beaucoup sur la façon dont HTT et HAP40 se connectent à l'ARN. Ils ont découvert que quand ils testaient ces protéines, elles s'accrochaient à l'ARN simple brin mais pas à l'ADN double brin. En examinant de plus près, ils ont constaté que HTT et HAP40 étaient meilleurs pour s'accrocher à certains types d'ARN, surtout ceux qui ont beaucoup de bases "G", importantes pour former des structures spéciales.
Importance de l'ARN NEAT1
NEAT1 est un long morceau d'ARN qui est fortement lié à HTT. Différents tests ont montré que peu importe le type de cellules étudié, NEAT1 semblait toujours être une cible de choix pour HTT. Ils ont confirmé que HTT se lie à NEAT1 dans divers types de cellules par plusieurs méthodes.
En examinant NEAT1 dans les cellules, ils ont constaté qu'il était présent en quantités significatives. Les chercheurs ont aussi vérifié s'il y avait des séquences spéciales dans NEAT1 qui pourraient attirer HTT, et en effet, ils ont trouvé des parties qui pouvaient former des structures spécifiques attirant HTT.
Niveaux de NEAT1 dans la maladie de Huntington
On sait que les niveaux de NEAT1 peuvent changer dans divers troubles cérébraux, y compris la MH. Ils ont observé que les quantités de NEAT1 apparaissent souvent plus basses dans la MH comparé aux cellules saines. Cette baisse pourrait être liée aux faibles quantités de protéine HTT fonctionnelle dans les cellules avec des répétitions étendues.
Les chercheurs ont effectué de nombreux tests sur des échantillons de cerveau prélevés chez des personnes atteintes de MH pour voir si les niveaux de NEAT1 étaient affectés. Ils ont découvert que les niveaux de NEAT1 variaient à différents stades de la maladie-parfois apparaissant plus bas au début mais remontant ensuite, avant de redescendre à mesure que la maladie progressait.
Impact de la protéine HTT sur les niveaux de NEAT1
Pour approfondir la relation entre HTT et NEAT1, les chercheurs ont réduit les niveaux de HTT dans certaines cellules, tant saines que touchées par la MH. Ils ont trouvé que quand les niveaux de HTT baissaient, ceux de NEAT1 descendaient aussi. Cela a montré que HTT aide à garder NEAT1 stable dans les cellules.
Les chercheurs ont voulu voir à quelle vitesse NEAT1 se décompose quand HTT n'est pas présent. Ils ont traité des cellules avec un médicament qui arrête la production de nouvel ARN et ont vérifié combien de temps NEAT1 durait. Ils ont découvert qu'en l'absence de HTT, NEAT1 se dégradait beaucoup plus vite.
Visualiser la relation entre HTT et NEAT1
Pour mieux comprendre comment HTT et NEAT1 travaillent ensemble, les chercheurs ont utilisé des techniques d'imagerie spéciales pour capturer visuellement où NEAT1 se trouve dans les cellules. Ils ont vu que HTT et NEAT1 se regroupaient souvent à des endroits spécifiques dans le noyau de la cellule, et quand les niveaux de HTT diminuaient, le nombre de clusters de NEAT1 diminuait aussi.
Ils ont comparé différents types de cellules pour voir comment NEAT1 se comportait dans chaque cas. Ils ont observé que les connexions entre HTT et NEAT1 étaient toujours présentes dans les cellules MH, mais les relations n'étaient pas aussi fortes.
Implications pour la recherche sur la maladie de Huntington
Les résultats suggèrent que HTT joue un rôle crucial dans la connexion avec des types spécifiques d'ARN, surtout NEAT1. Cette relation pourrait contribuer à la façon dont les cellules gèrent le stress, ce qui est une partie importante de la progression de la maladie.
Si les niveaux de HTT chutent, cela pourrait mener à moins de NEAT1, causant des problèmes pour les cellules, surtout dans le cerveau. Les changements dans les niveaux de NEAT1 dans la MH pourraient indiquer des problèmes plus importants dans le fonctionnement cellulaire en période de stress, puisque NEAT1 est nécessaire pour de nombreuses activités cellulaires.
Comprendre la connexion entre HTT et NEAT1 pourrait mener à de nouvelles idées sur comment traiter la MH. Les chercheurs croient qu'en étudiant comment ces composants interagissent, ils peuvent trouver de meilleures façons d'aider les cellules à gérer le stress qui vient avec cette maladie.
Directions futures
D'autres enquêtes sont nécessaires pour explorer le rôle de HTT dans la stabilité et la fonction de NEAT1. Comprendre comment HTT soutient NEAT1 et comment les changements de HTT causés par la maladie affectent NEAT1 sera crucial. Plus d'études aideront à cerner ce qui se passe à différents stades de la MH et comment la présence de NEAT1 change en corrélation avec les niveaux de HTT.
Cette recherche met en lumière les relations complexes entre les gènes, les protéines et l'ARN dans le contexte de maladies comme la Huntington. En démêlant ces connexions, les scientifiques espèrent identifier des cibles thérapeutiques potentielles et développer des interventions qui pourraient améliorer la vie des personnes touchées par la maladie de Huntington.
Titre: Huntingtin is an RNA-binding protein and participates in NEAT1-mediated paraspeckles
Résumé: AbstractHuntingtin protein, mutated in Huntington disease, is implicated in nucleic acid- mediated processes, yet evidence for direct huntingtin-nucleic acid interaction is limited. Here we show wildtype and mutant huntingtin co-purify with nucleic acids, primarily RNA, and interact directly with G-rich RNAs in in vitro assays. Huntingtin RNA immunoprecipitation sequencing from patient-derived fibroblasts and neuronal progenitor cells expressing wildtype and mutant huntingtin revealed NEAT1 as a significantly enriched transcript. Altered NEAT1 levels were evident in Huntingtons disease cells and postmortem brain tissues, and huntingtin knockdown decreased NEAT1 levels. Huntingtin co-localized with NEAT1 in paraspeckles, and we identified a high-affinity RNA motif preferred by huntingtin. This study highlights NEAT1 as a novel huntingtin interactor, demonstrating huntingtins involvement in RNA-mediated functions and paraspeckle regulation. One-Sentence SummaryHTT is an RNA-binding protein that interacts with G-rich sequences, including those in the paraspeckle lncRNA NEAT1.
Auteurs: Cheryl H Arrowsmith, M. Yadav, R. J. Harding, T. Li, X. Xu, T. Gall-Duncan, M. Khan, C. Ferrari Bardile, G. L. Sequiera, S. Duan, R. Chandrasekaran, A. Pan, J. Bu, T. Yamazaki, T. Hirose, P. Prinos, L. Tippett, C. Turner, M. A. Curtis, R. L. M. Faull, M. A. Pouladi, C. E. Pearson, H. H. He
Dernière mise à jour: 2024-02-08 00:00:00
Langue: English
Source URL: https://www.biorxiv.org/content/10.1101/2024.02.07.579162
Source PDF: https://www.biorxiv.org/content/10.1101/2024.02.07.579162.full.pdf
Licence: https://creativecommons.org/licenses/by/4.0/
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