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Interactions entre protéines et acides nucléiques

Déroulement d'un test d'immunoprécipitation de la chromatine (ChIP)

Les protéines sont les travailleuses acharnées de l'espace intracellulaire : ces molécules sont responsables de la myriade d'activités biologiques qui permettent aux cellules de fonctionner et de survivre. Il est intéressant de noter qu'un ensemble diversifié de protéines interagit également avec l'ADN. L'ADN de nos chromosomes est souvent fermement enroulé autour de protéines appelées chromatides au sein même du chromosome. Ces "pelotes" de protéines et d'ADN permettent de "compacter" l'ADN dans le noyau cellulaire. Les chercheurs ont mis au point de puissants outils et techniques moléculaires pour isoler ces "pelotes" de protéines et d'ADN ainsi que d'autres complexes protéiques de liaison à l'ADN en vue d'applications ultérieures (applications en aval).

Immunoprécipitation

Grâce à l'immunoprécipitation qui utilise des anticorps hautement spécifiques des protéines de liaison à l'ADN et à l'ARN (p. ex. facteurs de transcription), les scientifiques peuvent évaluer la régulation des voies moléculaires et mieux comprendre la fonction des gènes dans les tissus sains et malades.

Il existe aujourd'hui de nombreuses méthodes et technologies qui permettent d'étudier les interactions protéines/ARN et protéines/ADN et qui sont adaptées aux analyses en aval. Par exemple, les tests d'immunoprécipitation de la chromatine (ChIP) sont souvent utilisés pour étudier les interactions entre les facteurs de transcription et l'ADN dans le cadre d'études sur l'expression des gènes et les modifications épigénétiques. Quant aux tests d'immunoprécipitation de l'ARN (RIP), ils sont couramment utilisés pour étudier les protéines se liant aux ARNm, aux ARN non codants, aux miARN et aux ARN viraux. Un problème classique des tests d'immunoprécipitation est la spécificité et/ou l'accès de l'anticorps dirigé contre la protéine d'intérêt. Pour contourner certains de ces problèmes, les chercheurs auront recours à la technologie des protéines recombinantes afin d'exprimer des protéines modifiées portant des marqueurs uniques, comme l'étiquette hémagglutinine (HA), qui sont reconnus avec une haute spécificité par l'anticorps correspondant.

Technologie de l'essai de ligature de proximité

Il est intéressant de noter que les scientifiques qui font appel aux technologies "protéines/ADN" ont mis au point de nouveaux outils et de nouvelles méthodes pour évaluer les interactions protéines/protéines. Grâce à sa spécificité et à sa sensibilité élevées, l'essai de ligature de proximité (PLA pour "Proximity Ligation Assay") permet la détection in situ des protéines endogènes, des modifications protéiques et des interactions entre protéines. Comme les techniques d'immunoprécipitation, l'essai PLA utilise des anticorps primaires hautement spécifiques pour reconnaître les deux protéines d'intérêt. Cependant, des anticorps secondaires marqués par des oligonucléotides modifiés, servant de sonde PLA, sont utilisés pour se lier aux anticorps primaires. Ce n'est que si les deux protéines sont présentes et proches l'une de l'autre que les oligonucléotides "connecteurs d'hybridation" ligatureront les sondes PLA. L'ajout d'une ligase permet de former une matrice d'ADN circulaire fermée. Une fois cette nouvelle matrice d'ADN circulaire formée, une amplification par cercle roulant peut être réalisée par l'ajout d'une ADN polymérase, donnant un signal fortement amplifié qui est associé à la sonde PLA. Le choix de la bonne technologie d'interactions entre protéines et acides nucléiques dépend largement des besoins de l'application en aval.


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  • Protocol for use of Duolink® PLA reagents for the detection of individual proteins, protein modifications, and protein-protein interactions within cell populations by flow cytometry.
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