La majorité des fonctions biologiques sont, au niveau moléculaire, dues aux protéines, qui sont des assemblages d'amino-acides. Ces protéines sont fabriquées dans les cellules par des usines moléculaires appelées ribosomes.

Ceux-ci ont étés découverts par Albert Claude, Christian de Duve et George Emil Palade (prix Nobel de Médicine 1974) et leur fonctionnement fut expliqué par Venkatraman Ramakrishnan, Thomas A. Steitz et Ada E. Yonath (prix Nobel de Médecine 2009).

Cette dernière est toujours au Helen and Milton A. Kimmelman Center for Biomolecular Structure and Assembly de l'Institut Weizmann en Israël. On sait également que les informations permettant de préparer les protéines sont stockées dans l'ADN, au coeur du noyau. Il y a toutefois plusieurs étapes : l'ADN est "photocopié" en ARN messager, puis interagit avec l'ARN ribosomal (dans les ribosomes) et l'ARN de transfert (qui transporte les acides aminés jusqu'au ribosome) et enfin l'assemblage se fait dans la structure du ribosome.

Qu'arrive il ensuite à cet ARN messager ? A-t-il d'autres activités biologiques ? Le groupe du professeur Mordechai Choder [2] du Technion s'est penché sur la question.

L'ARN messager : champion en self-control ?

L'ARN généré dans le noyau a une certaine durée de vie, qui reflète l'importance de la protéine codée : plus la durée de vie est longue, plus la présence de cet ARN va déclencher d'activité ribosomique. On trouve ainsi de l'ARN à courte durée de vie dans les systèmes biologiques variant rapidement, et de l'ARN à longue durée de vie dans ceux nécessitant de produire des protéines en grande quantité.

Divers mécanismes permettent à l'ADN d'être transcrit en ARN, comme les promoteurs, des sections de l'ADN qui peuvent amener une ARN synthétase, la "photocopieuse", à se coller à un brin d'ADN pour le transcrire en ARN. La synthèse d'ARN peut aussi être stimulée par des petites molécules ou par des protéines.

Elle peut enfin être générée par... de l'ARN lui-même. C'est ce qu'a montré l'équipe du professeur Mordechai Choder de la Ruth and Bruce Faculty of Medicine du Technion - Israel Institute of Technology. Certains éléments libérés lors de la dégradation de l'ARN s'associent en effet dans le noyau de la cellule avec la chromatine (le mélange d'ADN et de protéines dans le noyau) pour permettre de faciliter la transcription de l'ADN en ARN.

La disparition d'ARN permet ainsi de stimuler sa synthèse, ce qui veut dire qu'il y a un équilibre, une concentration fixe d'ARN. Ce qui veut encore dire qu'en dehors de toute autre stimulation de synthèse, la protéine sera fabriquée régulièrement, à une vitesse donnée.

Une nouveauté... et des questions

Ce travail est l'un des premiers à montrer qu'il y a une boucle de contrôle dans la synthèse de l'ARN. Une question peut alors se poser : imaginons que la synthèse d'ARN ne puisse être stimulée autrement que par la dégradation de celui-ci, comment la boucle synthétique démarre ? La question reste ouverte et toutes les réponses peuvent être imaginées.

On pourrait imaginer qu'un bébé part de la boucle de sa mère par exemple. Autre question en suspens : la possibilité qu'il existe chez certains individus des boucles de synthèse d'ARN inactives, qui pourraient être à la source de divers problèmes médicaux. Une thérapie d'ARN pourrait alors activer ces boucles.

A noter que l'inverse existe déjà : il s'agit de l'interférence par ARN, couronnée par le prix Nobel de Médicine de 2006. Il s'agit d'utiliser des petites molécules d'ARN pour rendre muets certains gènes, en inhibant la synthèse de l'ARN correspondant ou sa transformation.

Source: bulletin-electronique