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Inflammation liée à un système d’élimination de l’ADN défectueux

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Inflammation liée à un système d’élimination de l’ADN défectueux

LA JOLLA (8 février 2024) – Les cellules du corps humain contiennent des mitochondries productrices d'énergie, et chacune possède son propre ADN mitochondrial – un ensemble unique d'instructions génétiques complètement distinctes de l'ADN nucléaire de la cellule que les mitochondries utilisent pour produire de l'énergie vitale. . Lorsque l’ADNmt reste en place (à l’intérieur des mitochondries), il maintient la santé mitochondriale et cellulaire, mais lorsqu’il va dans un endroit auquel il n’appartient pas, il peut déclencher une réponse immunitaire qui favorise l’inflammation.

Maintenant, les scientifiques de Salk et les collaborateurs de l'UC San Diego ont découvert un nouveau mécanisme utilisé pour éliminer l'ADNmt défectueux de l'intérieur des mitochondries vers l'extérieur. Lorsque cela se produit, l’ADNmt est reconnu comme un ADN étranger et active une voie cellulaire normalement utilisée pour favoriser l’inflammation afin de débarrasser la cellule des agents pathogènes, tels que les virus.

Résultats publiés dans Biologie cellulaire normale 8 février 2024 Plusieurs nouvelles cibles thérapeutiques sont présentées pour perturber la voie inflammatoire et ainsi atténuer l'inflammation liée au vieillissement et à des maladies telles que le lupus ou la polyarthrite rhumatoïde.

« Nous savions que l'ADNmt s'échappait des mitochondries, mais la manière dont cela reste incertain », explique le professeur auteur principal. Gérald Shadle, directeur du Centre d'excellence en traumatologie de San Diego-Nathan en biologie fondamentale du vieillissement et titulaire de la chaire Audrey Geisel en sciences biomédicales à Salk. « En utilisant des méthodes d'imagerie et de biologie cellulaire, nous sommes en mesure de retracer les étapes du transport de l'ADN mitochondrial hors des mitochondries, que nous pouvons maintenant essayer de cibler avec des interventions thérapeutiques pour, espérons-le, prévenir l'inflammation qui en résulte. »

L’une des façons dont nos cellules réagissent aux dommages et aux infections est ce que l’on appelle le système immunitaire inné. Bien que la réponse immunitaire innée constitue la première ligne de défense contre les virus, elle peut également répondre à des molécules fabriquées par l’organisme qui ressemblent simplement à des agents pathogènes, notamment à l’ADN mitochondrial égaré. Cette réponse peut conduire à une inflammation chronique et contribuer aux maladies humaines et au vieillissement.

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Les scientifiques ont travaillé pour découvrir comment l'ADN mitochondrial quitte les mitochondries et stimule la réponse immunitaire innée, mais les voies précédemment identifiées ne s'appliquaient pas aux conditions uniques de stress de l'ADN mitochondrial sur lesquelles l'équipe Salk étudiait. Ils se sont donc tournés vers des techniques d’imagerie sophistiquées pour recueillir des indices sur l’endroit et le moment où les choses allaient mal dans ces mitochondries.

« Nous avons réalisé une avancée majeure lorsque nous avons constaté que l'ADN mitochondrial se trouvait à l'intérieur d'une mystérieuse structure membraneuse une fois qu'il avait quitté les mitochondries. Après avoir assemblé toutes les pièces du puzzle, nous avons réalisé que cette structure était un endosome », explique le premier auteur. Laura Newman, ancien chercheur postdoctoral au laboratoire de Shadle et actuel professeur adjoint à l'Université de Virginie. « Cette découverte nous a finalement amené à réaliser que l'ADN mitochondrial était rejeté et, ce faisant, une partie s'en échappait. »

L’équipe a découvert un processus qui commence par un défaut dans la réplication de l’ADN mitochondrial qui provoque l’accumulation d’amas de protéines contenant de l’ADNmt appelés nucléoïdes dans les mitochondries. Après avoir remarqué ce défaut, la cellule commence alors à éliminer les nucléoïdes qui arrêtent la réplication en les transportant vers les endosomes, un groupe d'organites qui trie et envoie le matériel cellulaire pour une élimination permanente. L'endosome est surchargé de ces nucléoïdes, ce qui entraîne une fuite, et l'ADN mitochondrial se désassemble soudainement dans la cellule. La cellule signale que l’ADNmt est un ADN étranger – de la même manière qu’elle signale l’ADN viral – et initie la voie cGAS-STING pour détecter l’ADN et provoquer une inflammation.

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« En utilisant nos outils d'imagerie de pointe pour examiner la dynamique mitochondriale et la libération de l'ADNmt, nous avons découvert un tout nouveau mécanisme de libération de l'ADNmt », explique le co-auteur Uri Manor, ancien directeur du Waitt Advanced Biophotonics Core à Salk et actuel professeur adjoint. À l'Université de Californie, San Diego. « Il y a beaucoup de questions de suivi que nous sommes impatients de poser, comme par exemple comment d'autres interactions entre les organites contrôlent les voies immunitaires innées, comment différents types de cellules libèrent l'ADNmt et comment nous pouvons cibler cette nouvelle voie pour réduire l'inflammation pendant la maladie et vieillissement. »

Les chercheurs espèrent cartographier plus de détails sur cette voie complexe d’élimination de l’ADN mitochondrial et d’activation immunitaire, y compris les conditions biologiques – telles que le dysfonctionnement de la réplication de l’ADN mitochondrial et l’infection virale – qui sont nécessaires pour initier la voie et quels effets en aval elle peut avoir sur. Santé humaine. Ils voient également une opportunité d’innovation thérapeutique utilisant cette voie, qui représente une nouvelle cible cellulaire pour réduire l’inflammation.

Les autres auteurs incluent Sammy Weiser Novak, Gladys Rojas, Nimisha Tadepal, Cara Schiavone, Cristina Towers, Matthew Donnelly, Sajnika Ghosh, Sienna Rocha et Ricardo Rodriguez Enriquez de Salk ; Daniel Grotjahn et Michaela Medina du Scripps Research Institute ; Marie-Ève ​​Tremblay de l'Université de Victoria au Canada; Joshua Ciboulette de l'Université de Californie à San Diego ; et Ian Lemmersall de l'Institut d'immunologie de La Jolla.

Le travail a été soutenu par les National Institutes of Health (R01 AR069876, P30AG068635, 1K99GM141482, 1F32GM137580, T32GM007198, 5R00CA245187 et 5R00CA245187-04S1), l'Initiative Allen-AHA sur la santé cérébrale et les déficiences cognitives (1) 9 PABH1346.10000H), Nationale Prix ​​NeuroNex de la Science Foundation (2014862), Prix Chan Zuckerberg Scholars of Photography, Fondation LIFE, George E. Bourse postdoctorale de recherche médicale Hewitt, bourse postdoctorale de la Fondation de recherche médicale Paul F. Glenn, bourse postdoctorale du Salk Pioneer Fund, prix Waitt. La Fondation du Centre d'imagerie cellulaire et moléculaire de l'École de médecine de l'Université Yale, la Chaire de recherche du Canada (niveau 2) en neurobiologie du vieillissement et de la cognition et le Fonds des leaders John R. Evans de la Fondation canadienne pour l'innovation (subvention 39965).

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À propos de l'Institut Salk d'études biologiques :

Découvrir les secrets de la vie elle-même est le moteur du Salk Institute. Notre équipe de scientifiques primés de classe mondiale repousse les limites des connaissances dans des domaines tels que les neurosciences, la recherche sur le cancer, le vieillissement, l'immunobiologie, la biologie végétale, la biologie computationnelle, et bien plus encore. Fondé par Jonas Salk, développeur du premier vaccin contre la polio sûr et efficace, l'Institut est un organisme de recherche indépendant à but non lucratif et un monument architectural : petit par choix, intime par nature et intrépide face à tout défi. Apprenez-en davantage grâce à www.salk.edu.

/Publication générale. Ce matériel provenant de l'organisation/des auteurs d'origine peut être de nature chronologique et est édité pour des raisons de clarté, de style et de longueur. Mirage.News ne prend pas de position ni de parti d'entreprise, et toutes les opinions, positions et conclusions exprimées ici sont uniquement celles du ou des auteurs. Voir en intégralité ici.

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Des fossiles d'une nouvelle espèce de dinosaure cuirassé découverts dans l'est de la Chine

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Des fossiles d'une nouvelle espèce de dinosaure cuirassé découverts dans l'est de la Chine
(Chine) 10h15, 02 mars 2024

Cette image fournie par l'équipe de recherche montre un modèle 3D d'une nouvelle espèce de dinosaure cuirassé, Datai yingliangis. (Xinhua)

BEIJING, 1er mars 2019 (Xinhua) – Des chercheurs ont baptisé un nouveau type de dinosaure cuirassé « Datai Yingliangis » après avoir découvert deux spécimens dans la province du Jiangxi, dans l'est de la Chine.

La découverte du nouveau dinosaure est un ajout important aux archives fossiles des ankylosaurines, un type de dinosaure cuirassé célèbre du début du Crétacé supérieur, selon Xing Lida, professeur agrégé à l'Université chinoise des géosciences de Pékin (CUGB).

Les deux spécimens étaient des subadultes mesurant chacun 3,5 à 4 mètres de longueur. Ils avaient tous deux une paire de cornes distinctives sur les joues.

Les troisième et quatrième vertèbres cervicales des dinosaures ont été coupées par des restes de grottes incurvés d'environ 2 cm de diamètre.

« Ces restes sont généralement des marques de grottes laissées par des mollusques ou d'autres invertébrés dans les sédiments, qui peuvent avoir simplement percé des trous dans les sédiments et sont étroitement liées à Datai yingliangis », a expliqué Sheng.

Il est intéressant de noter que les deux dinosaures ont été trouvés l’un sur l’autre, ce qui serait dû à l’enfouissement rapide de dépôts de sable éolien. « C'est probablement lié au comportement social des ankylosaures », a ajouté Xing.

L'étude a été publiée dans le Journal of Vertebrate Anatomy and Paleontology.

Cette photo prise par l'équipe de recherche le 25 février 2024 montre les fossiles d'une nouvelle espèce de dinosaure cuirassé, Datai yingliangis. (Xinhua)

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Cette photo prise par l'équipe de recherche le 25 février 2024 montre les fossiles d'une nouvelle espèce de dinosaure cuirassé, Datai yingliangis. (Xinhua)

(Éditeur Web : Tian Yi, Wu Chaolan)

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Des astronomes mesurent la paire de trous noirs supermassifs la plus lourde jamais découverte

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Des astronomes mesurent la paire de trous noirs supermassifs la plus lourde jamais découverte

Les astronomes utilisent les données d'archives de Télescope Gemini Nord Ils ont mesuré un trou noir binaire supermassif situé dans la galaxie elliptique B2 0402+379.

Vue d'artiste d'un trou noir supermassif binaire dans la galaxie elliptique B2 0402+379. Source image : NOIRLab / NSF / AURA / J. daSilva / M. Zamani.

La paire d’objets compacts au centre de B2 0402+379 est le seul trou noir binaire résolu de manière suffisamment détaillée pour voir les deux objets séparément.

Il détient le record de la plus petite distance jamais mesurée directement, à seulement 24 années-lumière.

Bien que cette séparation étroite suggère une forte fusion, une autre étude a révélé que le couple s'est arrêté à cette distance depuis plus de 3 milliards d'années, ce qui soulève la question : ; Qu’est-ce que la perturbation ?

Pour mieux comprendre la dynamique du système et sa fusion bloquée, le professeur Roger Romani de l'Université de Stanford et ses collègues se sont penchés sur les données d'archives de Gemini North. Spectrographe multi-objets Gemini (GMOS), qui leur a permis de déterminer la vitesse des étoiles à proximité des trous noirs.

« L'excellente sensibilité du GMOS nous a permis de cartographier les vitesses croissantes des étoiles lorsque nous regardons le centre galactique. Nous avons ainsi pu en déduire la masse totale des trous noirs », a déclaré le professeur Romani.

Les auteurs estiment que la masse du trou noir est 28 milliards de fois celle du Soleil, qualifiant la paire de trou noir binaire le plus lourd jamais mesuré.

Non seulement cette mesure fournit un contexte précieux pour la formation du système binaire et l’histoire de la galaxie hôte, mais elle conforte la théorie de longue date selon laquelle la masse du trou noir supermassif binaire joue un rôle clé dans la perturbation d’une fusion potentielle.

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« Les archives de données de l'Observatoire international Gemini contiennent une mine d'or de découvertes scientifiques inexploitées », a déclaré le Dr Martin Steele, directeur du programme NSF à l'Observatoire international Gemini.

« Les mesures collectives de cet énorme trou noir binaire sont un exemple frappant de l'impact potentiel de nouvelles recherches explorant ces riches archives. »

Comprendre comment ce duo se forme peut aider à prédire comment et quand il fusionnera, et un ensemble de preuves suggère que le couple se forme à travers plusieurs fusions de galaxies.

La première est que B2 0402+379 est un « amas fossile », ce qui signifie qu’il est le résultat de la fusion d’un certain nombre d’étoiles et de gaz dans un amas de galaxies entier en une seule galaxie massive.

De plus, la présence de deux trous noirs supermassifs, ainsi que leurs grandes masses combinées, suggèrent qu’ils résultent de la fusion de plusieurs trous noirs plus petits provenant de plusieurs galaxies.

Après la fusion des galaxies, les trous noirs supermassifs n’entrent pas en collision frontale. Au lieu de cela, ils commencent à se tirer dessus lorsqu’ils s’installent sur une orbite spécifique.

À chaque passage que vous effectuez, l’énergie est transférée des trous noirs aux étoiles qui les entourent.

Au fur et à mesure qu’ils perdent de l’énergie, la paire se rapproche de plus en plus jusqu’à ce qu’ils ne soient plus qu’à des années-lumière l’un de l’autre, où le rayonnement gravitationnel prend le dessus et ils fusionnent.

Ce processus a été observé directement dans des paires de trous noirs de masse stellaire – le premier cas de ce type jamais enregistré remonte à 2015 via la détection d’ondes gravitationnelles – mais n’a jamais été observé dans un binaire de type supermassif.

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Grâce à de nouvelles connaissances sur la masse extrêmement importante du système, les astronomes ont conclu qu'un nombre exceptionnellement élevé d'étoiles aurait été nécessaire pour ralentir suffisamment l'orbite binaire et les rapprocher à ce point.

Ce faisant, les trous noirs semblent avoir éjecté presque toute la matière dans leur environnement, laissant le noyau galactique dépourvu d’étoiles et de gaz.

Sans plus de matériel disponible pour ralentir davantage l'orbite de la paire, leur fusion s'est arrêtée dans ses phases finales.

Le professeur Romani a déclaré : « Les galaxies contenant des paires de trous noirs plus légers semblent généralement avoir suffisamment d’étoiles et de masse pour rapprocher rapidement les deux. »

« Comme cette paire est si lourde, il aurait fallu beaucoup d'étoiles et de gaz pour faire le travail. Mais le duo a nettoyé la galaxie centrale de cette matière, la laissant inactivée et accessible pour notre étude. »

Il reste à déterminer si les deux hommes surmonteront leur stase et finiront par fusionner sur des échelles de temps de plusieurs millions d’années, ou s’ils continueront pour toujours dans les limbes orbitaux.

S’ils fusionnent, les ondes gravitationnelles qui en résulteront seront 100 millions de fois plus puissantes que celles résultant de la fusion de trous noirs de masse stellaire.

Il est possible que la paire puisse surmonter cette distance finale via une autre fusion de galaxies, ce qui pomperait le système avec du matériel supplémentaire, ou peut-être un troisième trou noir, pour ralentir suffisamment l'orbite de la paire pour la fusion.

Cependant, étant donné le statut de B2 0402+379 en tant qu'amas fossile, une autre fusion galactique est peu probable.

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« Nous sommes impatients de poursuivre les investigations sur le noyau de B2 0402+379, où nous examinerons la quantité de gaz présente », a déclaré Tirth Surti, étudiant de premier cycle à l'Université de Stanford.

« Cela devrait nous permettre de mieux comprendre si les trous noirs supermassifs pourraient éventuellement fusionner ou s'ils resteraient bloqués sous forme binaire. »

le résultats apparaît dans Journal d'astrophysique.

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Tirth Surti et autres. 2024. Cinématique centrale et masse du trou noir 4C+37.11. a B c 960, 110 ; est ce que je: 10.3847/1538-4357/ad14fa

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Le rover Perseverance observe la pale de rotor remorquée d'un hélicoptère Ingenuity à la surface de Mars (photos)

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Le rover Perseverance observe la pale de rotor remorquée d'un hélicoptère Ingenuity à la surface de Mars (photos)

La lame était cassée, toujours non forgée, et a été retrouvée sur Mars.

Des passionnés de l'espace examinant des images brutes du rover Perseverance de la NASA ont récemment découvert la pale d'hélicoptère cassée d'Ingenuity gisant dans le sable martien. Ingenuity a été définitivement cloué au sol à la suite de l'accident de perte de pale, un atterrissage difficile survenu à la fin de son vol le 18 janvier.

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