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Actualités scientifiques

Une nouvelle fonction pour les protéines Argonautes

Argonaute proteins couple chromatin silencing to alternative splicing.

Ameyar-Zazoua M, Rachez C, Souidi M, Robin P, Fritsch L, Young R, Morozova N, Fenouil R, Descostes N, Andrau JC, Mathieu J, Hamiche A, Ait-Si-Ali S, Muchardt C, Batsché E, Harel-Bellan A.

Nat Struct Mol Biol Oct 2012


9 septembre 2012

Les protéines Argonautes, déjà connues pour leur rôle dans l'ARN interférence, régulent également un autre processus influençant l'expression des gènes, l'épissage alternatif. C'est ce que viennent de mettre en évidence des chercheurs du laboratoire Epigénétique et cancer (CNRS/CEA) et du laboratoire Bases génétiques, moléculaires et cellulaires du développement (Institut Pasteur/CNRS). Ce résultat, publié dans la revue Nature Structural & Molecular Biology, a été obtenu avec la collaboration du Centre d'immunologie de Marseille-Luminy (CNRS/Inserm/Université Aix-Marseille), de l'Institut des hautes études scientifiques et de l'équipe de Ali Hamiche d

Les mécanismes qui contrôlent l'expression des gènes sont au cœur du fonctionnement des êtres vivants. En effet, c'est la mise en route de programmes génétiques précis qui permet le développement embryonnaire, le renouvellement des tissus, la réponse des organismes aux signaux environnementaux… Beaucoup de pathologies comme le cancer ou certaines maladies génétiques sont liées à des dérèglements dans la mise route de ces programmes.

Au vu de son importance, l'expression des gènes est strictement contrôlée à de multiples niveaux. Dans le noyau de chaque cellule, les gènes, dont l'information est portée par l'ADN, sont transcrits en ARNs messagers qui migrent dans un autre compartiment cellulaire, le cytoplasme, pour être traduits en protéines. Ces protéines effectuent ensuite les tâches imparties à la cellule pour assurer un fonctionnement harmonieux de l'organisme.

Dans l'ADN, l'information génétique n'est pas écrite de manière continue, mais plutôt de manière morcelée, les morceaux de gènes étant éparpillés le long de la molécule. Ces morceaux sont raboutés au moment de la transcription du gène en ARN messager par un mécanisme que l'on appelle l'épissage. Des morceaux différents du gène peuvent être sélectionnés. Le procédé d'épissage est alors dit « alternatif » et permet de générer une très grande diversité de protéines, aux fonctions totalement différentes, voire opposées.

Le contrôle de l'expression des gènes s'effectue à tous les niveaux de l'opération, mais en particulier au moment de la transcription en ARN, de l'épissage alternatif et de la traduction en protéine. Cette dernière étape est notamment contrôlée par l'ARN interférence, un phénomène quasi-universel qui a été initialement découvert chez le ver Caenorhabditis elegans et qui a valu le Prix Nobel de médecine à deux chercheurs américains, Andrew Fire et Craig Mello. Au cours de l'ARN interférence, des protéines appelées « Argonautes », sont guidées vers l'ARN messager en cours de traduction par une autre molécule d'ARN qui, par comparaison aux ARNs messagers portant l'information génétique, est très courte (ce sont des petits ARNs). Les protéines Argonautes bloquent alors la traduction de l'ARN messager ainsi ciblé.

Dans l'article de Nature Structural & Molecular Biology, les chercheurs du CNRS, du CEA, de l'Inserm, de l'Institut Pasteur, de l'Universités de Strasbourg et de l'Université Aix-Marseille ont montré que contrairement à ce que l'on pensait, les processus d'épissage alternatif et d'ARN interférence ne sont pas disjoints et distincts l'un de l'autre. En réalité, les protéines de l'ARN interférence, qui régulent la traduction des ARNs messagers dans le cytoplasme de la cellule, régulent aussi l'étape précédente qui a lieu dans le noyau, l'épissage alternatif.

Dans la mesure où l'épissage alternatif et l'ARN interférence sont deux processus essentiels impliqués dans l'apparition de cancers ou de maladies génétiques graves, ces données ouvrent de nouveaux horizons thérapeutiques pour lutter contre ces pathologies.

 

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