Nouvelle avancée : comment les champignons filamenteux aident au clivage de l’ARN !

Nouvelle avancée : comment les champignons filamenteux aident au clivage de l’ARN !

Le 28 mars 2025, des chercheurs de l’Université de Heidelberg, en collaboration avec des partenaires internationaux, ont réalisé des progrès significatifs dans la compréhension de l’épissage de l’ARN. Ces processus sont cruciaux pour une production correcte de protéines et donc pour les fonctions vitales des cellules. Les informations nécessaires à la fabrication des protéines sont stockées dans l'ADN et dérivées via l'ARN messager (ARNm). Au cours du traitement, la structure du pré-ARNm, qui contient à la fois des parties codantes (exons) et non codantes (introns), est modifiée. Rapports de l'Université de Heidelberg, que ce processus – l’épissage – est crucial pour la production de protéines fonctionnelles.

Lors de l'épissage, les introns doivent être supprimés et les exons réunis. Un ensemble complexe de molécules appelé spliceosome est responsable de ce processus. Il consiste en une combinaison de composants d’ARN et de protéines, dont la disposition et la fonction précises sont d’une grande importance pour la précision du processus d’épissage. Une équipe de biochimistes de Heidelberg et de biologistes structuraux internationaux a découvert que le spliceosome est capable de reconnaître des sites d'épissage non authentiques.

Découvertes cruciales sur l’épissage des protéines

Dans l'étude, qui s'est concentrée sur les spliceosomes du champignon filamenteux thermophileChaetomium thermophilumciblées, deux protéines, GPATCH1 et DHX35, ont été identifiées comme étant essentielles à la fidélité du processus d'épissage. La recherche montre, que GPATCH1 reconnaît le pré-ARNm défectueux et arrête le spliceosome, tandis que DHX35 supprime l'ARNm précurseur inapproprié. Ces mécanismes empêchent la formation de protéines défectueuses qui pourraient résulter d’un épissage incorrect.

Les chercheurs d’Heidelberg, Shanghai et Göttingen ont également analysé en détail la structure des spliceosomes par cryomicroscopie électronique (cryo-EM). Le complexe ctILS présente une grande similitude avec les structures correspondantes dansC. eleganset suggère que les principes fondamentaux de l'épissage sont conservés dans différents organismes. Ces découvertes élargissent les connaissances sur les mécanismes moléculaires de l’épissage et pourraient avoir des implications considérables dans la compréhension des maladies.

Importance de l’épissage de l’ARN

L’épissage de l’ARN n’est pas seulement un processus biologique fondamental, il joue également un rôle central en médecine. Comment Microbe Notes explique, les erreurs d’épissage peuvent entraîner diverses maladies, notamment le cancer et les maladies neurodégénératives. Ces procédures sont particulièrement nécessaires dans les cellules eucaryotes, alors qu’elles ne se produisent pas dans les cellules procaryotes. Les introns doivent être retirés du pré-ARNm pour rejoindre les exons, qui sont des sections codantes et permettent la synthèse des protéines.

L'épissage alternatif permet également la production de différentes variantes protéiques à partir d'un seul ARNm, ce qui augmente non seulement la diversité des protéines mais soutient également la différenciation cellulaire. Ces mécanismes sont non seulement importants sur le plan biologique, mais également sur le plan thérapeutique, car ils peuvent représenter des structures cibles pour le développement de nouveaux médicaments.

Cette recherche a été financée par l'ERC Advanced Grant du professeur Hurt, avec un financement supplémentaire du programme national clé de R&D de la République populaire de Chine et d'autres institutions. Les résultats de cette vaste collaboration ont été publiés dans la revue « Cell Research », qui souligne la pertinence des résultats dans la communauté scientifique.