Dans une étude publiée dans la revue Nature, l'équipe de recherche révèle comment les cellules utilisent des protéines spécialisées de liaison à l'ARN pour contrôler dynamiquement la localisation et la stabilité de l'ARNm pendant des conditions de stress cellulaire. Ils se sont concentrés sur deux protéines particulières de liaison à l'ARN, ELAVL1 et ELAVL2, connues pour leur rôle dans la régulation de l'expression des gènes après la transcription.
L’équipe a découvert que lors d’une exposition à des facteurs de stress cellulaires tels qu’un choc thermique ou un stress oxydatif, ELAVL1 et ELAVL2 se redistribuent rapidement de leurs emplacements cytoplasmiques d’origine vers des compartiments sans membrane du cytoplasme. Ces compartiments sont connus sous le nom de granules de stress, qui forment des centres de protection où les ARNm et les protéines liant l'ARN se rassemblent pendant le stress cellulaire.
"Cette localisation de ELAVL1 et ELAVL2 dans les granules de stress semble être une réponse générale déclenchée par divers types de stress cellulaire", explique le professeur Kim. "Nos résultats suggèrent que les cellules recrutent stratégiquement des protéines liant l'ARN dans ces compartiments afin de gérer et de s'adapter aux conditions de stress."
Ce qui est remarquable, c'est que ELAVL1 et ELAVL2 font plus que simplement se déplacer vers des granules de stress ; ils sélectionnent activement des ARNm spécifiques à emporter avec eux. À l’aide de techniques sophistiquées de séquençage d’ARN, les chercheurs ont découvert que ELAVL1 et ELAVL2 se lient et séquestrent sélectivement un sous-ensemble spécifique d’ARNm formant des protéines pour stresser les granules.
Ces ARNm séquestrés sont principalement associés à des fonctions cellulaires essentielles, notamment la croissance cellulaire, la prolifération et la réparation de l’ADN. En préservant ces ARNm, les chercheurs proposent que les cellules puissent rapidement reprendre la synthèse des protéines et récupérer plus efficacement une fois les conditions de stress atténuées.
"C'est comme si les cellules disposaient d'une" boîte à outils de survie au stress "sous la forme de ces protéines ELAVL", explique le Dr Yutao Zhao, chercheur postdoctoral au laboratoire Kim et premier auteur de l'étude. "Pendant le stress, ils peuvent conditionner sélectivement les ARNm essentiels dans des granules de stress, garantissant ainsi leur stabilité jusqu'à ce que la cellule soit prête à reprendre sa croissance."
Les mécanismes moléculaires précis par lesquels ELAVL1 et ELAVL2 font la distinction entre différents ARNm restent un domaine passionnant pour les recherches futures. Comprendre ces mécanismes pourrait conduire à des stratégies thérapeutiques potentielles pour moduler la séquestration de l'ARNm médiée par les protéines de liaison à l'ARN dans divers contextes pathologiques, notamment les maladies neurodégénératives et le cancer.
