4 départements de recherche
750 employés
45 nationalités
55 équipes de recherche
16 lauréats ERC
260 publications par an
24000 m² de laboratoires

Soutenez-nous via

Fondation universite de Strasbourg

Service Communication

Tél. +33(0) 3 88 65 35 47

Accès direct

Science & société

Les chiffres 2014

11 bourses ERC
16 prix et distinctions
3 rendez-vous grand public
23 actualités scientifiques majeures

Actualités scientifiques

Décoder le vivant : les dessous du ribosome

Le ribosome traduit le code génétique en protéines mais les bases structurales de la précision de ce processus étaient encore une énigme. L'analyse de structures cristallographiques de complexes ribosomiques a ainsi permis de mettre en lumière un nouveau mécanisme de sélection des "bons" ARN de transfert.

A new understanding of the decoding principle on the ribosome.

Demeshkina N, Jenner L, Westhof E, Yusupov M, Yusupova G.

Nature 21 mars 2012


21 mars 2012

Spécialiste du ribosome, structure cellulaire complexe permettant la synthèse des protéines, l’équipe de Marat Yusupov vient de publier des résultats inattendus sur les mécanismes d’une des étapes de la synthèse protéique, le décodage, qui permet au ribosome de garantir la fiabilité du processus. Ces résultats publiés le 21 Mars 2012 dans la revue Nature mettent en lumière un phénomène physique qui permet au ribosome de sélectionner très précisément les acides aminés correspondant à une information génétique donnée et vont à l’encontre de résultats publiés depuis plusieurs années et qui faisaient pour le moment référence.

 

Le « décodage », une étape primordiale de la synthèse protéique
La synthèse des protéines se déroule en deux principales étapes. La première permet à la cellule la transcription de l’information génétique contenue dans l’ADN en ARN. Dans un deuxième temps, ces ARN sont traduits en protéines au sein de structures complexes présentes dans la cellule : les ribosomes. Ces derniers « lisent » les triplets d’ARN messagers (ARNm) issus de la transcription et sélectionnent les ARN de transfert (ARNt) en adéquation. Ces ARNt sont porteurs d’acides aminés qui, mis bout-à-bout, constituent une protéine. Les ribosomes sont ainsi capables de « choisir » les bons ARNt qui correspondent aux ARNm. Ce mécanisme de décodage est particulièrement bien rodé puisqu’à peine une erreur se produit sur plusieurs milliers d’ARNt recrutés au sein du ribosome !
 
Un mécanisme de reconnaissance inédit
En parallèle de leurs travaux sur la structure cristallographique du ribosome eucaryote, l’équipe de Marat Yusupov s’est penchée sur la dynamique de ce complexe. « La question majeure était de comprendre comment le ribosome est capable de sélectionner très précisément le bon ARNt parmi tous ceux qui baignent dans la cellule » explique Gulnara Yusupova, responsable de ce projet. Pour résoudre cette question, les chercheurs se sont basés sur des données structurales qui ont mis en lumière un mécanisme très particulier au niveau du site de décodage. Tous les ARN de transferts peuvent accéder à ce site sur le ribosome. Lorsqu’un ARNt correspond bien à l’ARNm qui doit être traduit, le processus de traduction a bien lieu et l’acide aminé est bien ajouté à la protéine en cours de traduction. En revanche, lorsque l’ARNt qui entre sur le site diffère légèrement, le « moule » que constitue le site du décodage force l’appariement de ce mauvais ARNt avec l’ARNm en s’élargissant. C’est cette déformation et l’énergie qu’elle demande qui semblerait alors provoquer le rejet du mauvais ARNt. Ce mécanisme permet ainsi au ribosome de « faire le tri » entre bons et mauvais ARNt et est le principal garant de la précision de la synthèse protéique.

Des résultats controversés
Ces résultats remettent en cause les mécanismes du décodage proposés en 2000 par Venkatraman Ramakrishnan, lauréat du prix Nobel de chimie en 2009. En effet « A l’époque les chercheurs n’ont travaillé que sur une petite partie du ribosome, contrairement à nos travaux qui prennent en compte la totalité de la structure » précise Gulnara Yusupova. Ces résultats remettent également en question les connaissances actuelles sur les mécanismes d’action d’un antibiotique : la paromomycine. Les modèles moléculaires des mécanismes de combinaison de cet antibiotique avec le ribosome sont pourtant utilisés actuellement pour la mise au point de médicaments.
 
Notons également que Marat Yusupov et Gulnara Yusupova viennent de recevoir le prix Gregori Aminoff de l’Académie royale suédoise des sciences, un prix particulièrement prestigieux dans le domaine de la cristallographie.

 

Imprimer Envoyer

Université de Strasbourg
INSERM
CNRS

IGBMC - CNRS UMR 7104 - Inserm U 964
1 rue Laurent Fries / BP 10142 / 67404 Illkirch CEDEX / France Tél +33 (0)3 88 65 32 00 / Fax +33 (0)3 88 65 32 01 / directeur.igbmc@igbmc.fr