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Rompre le paradigme de la coiffe de l’ARN
Publié le 13 octobre 2020
Cette découverte d’une équipe de chercheurs de l’IRIC pourrait bientôt être enseignée dans les cours de biologie moléculaire. Le laboratoire de Katherine Borden a récemment publié une étude dans la revue PNAS qui démontre que l’activité des ARN peut être régulée d’une nouvelle manière: en modulant une modification de l’ARN appelée « capping ». Le paradigme en biologie moléculaire est que tous les ARNm, et de nombreux ARN non codants, sont constitutivement coiffés. L’équipe a montré que ce n’est pas le cas, de nombreux ARN n’étant coiffés qu’à 30-50% à l’état d’équilibre. L’équipe a découvert que eIF4E, une protéine impliquée dans le cancer, module de manière inattendue le « capping » des ARN. À son tour, elle modifie leur activité en agissant comme des fournisseurs en aval de l’activité oncogène de eIF4E.
Si l’une des principales fonctions d’un gène est de fournir une protéine, celui-ci est d’abord copié en ARN dit « messager », qui peut lui-même subir diverses modifications. L’une de ces modifications est l’ajout d’une coiffe, constituée d’un groupe guanosine méthylée, à l’ARN messager. Cet ajout ou « capping » est considéré comme une activité de maintenance, c’est-à-dire une modification constitutive. Cette coiffe est importante pour les ARN codants, pour la conversion de l’ARN messager en sa forme protéique active et pour l’activité des ARN non codants. L’équipe a découvert que le « capping » est une caractéristique régulable et fournit donc un nouveau point de contrôle pour les cellules. À titre d’exemple, l’équipe a montré que l’oncoprotéine eIF4E module le « capping » et donc les activités de nombreux ARN qui agissent probablement comme effecteurs en aval de son activité. Ces nouvelles découvertes passionnantes sont basées sur les nouvelles méthodes mises au point par la Dre Biljana Culjkovic-Kraljacic, pour quantifier la quantité de coiffe ajoutée aux ARN. Ces outils ont conduit à des observations inattendues.
Comme eIF4E est impliqué dans le développement de tumeurs malignes, les auteurs ont étudié et montré pour la première fois que le « capping » d’ARN spécifiques était très élevé dans les échantillons de cancer primaire. Pour la première fois, l’étape consistant à ajouter la coiffe a été mise en évidence comme un processus essentiel dans la régulation des ARN – dont plusieurs sont impliqués dans le cancer.
Étude citée
The eukaryotic translation initiation factor eIF4E elevates steady-state m7G capping of coding and non-coding transcripts. PNAS. Biljana Culjkovic-Kraljacic, Lucy A. Skrabanek, Maria V. Revuelta, Jadwiga Gasiorek, Victoria H. Cowling, Leandro Cerchietti, Katherine L.B. Borden