L'épissage de l'ARN est un processus fondamental qui convertit la transcription initiale de l'ARN, connue sous le nom d'ARN pré-messager (pré-ARNm), en ARN messager mature (ARNm). Au cours de ce processus, des régions spécifiques du pré-ARNm, les introns, sont excisées, tandis que les régions codantes restantes, les exons, sont réunies pour former la molécule d'ARNm finale. Ce processus est essentiel à la production de protéines fonctionnelles qui accomplissent diverses tâches au sein de la cellule.
Le spliceosome, une machine moléculaire dynamique composée de composants d’ARN et de protéines, joue un rôle central dans l’épissage de l’ARN. Il identifie avec précision les sites d'épissage qui marquent les limites des introns et des exons, facilitant ainsi leur retrait précis et la ligature des exons. Cependant, la manière dont le spliceosome atteint ce haut niveau de précision reste une question difficile.
Pour répondre à cette question, une équipe internationale de scientifiques de l’Université de Cambridge, du Laboratoire de biologie moléculaire du MRC et de l’Université de Californie à Berkeley, s’est lancée dans une étude approfondie utilisant une combinaison d’approches biochimiques, génétiques et structurelles.
Les chercheurs se sont concentrés sur une région spécifique du spliceosome connue sous le nom de complexe de reconnaissance des points de branchement (BPRC), responsable de la reconnaissance et de la liaison à une séquence unique au sein de l'intron, marquant le début du processus d'épissage. Grâce à des analyses structurelles détaillées et à des tests fonctionnels, ils ont identifié un site critique de liaison à l'ARN au sein du BPRC et déterminé comment il interagit avec la séquence d'intron.
De plus, l’équipe a découvert comment cette interaction conduit à des changements conformationnels qui engagent finalement le spliceosome à retirer l’intron et à ligaturer les exons, entraînant ainsi la formation d’ARNm mature. Leurs découvertes ont révélé un mécanisme précis et complexe par lequel le spliceosome effectue un épissage précis de l’ARN.
"Notre étude permet de mieux comprendre les mécanismes moléculaires qui sont à la base de la fidélité de l'épissage de l'ARN, éclairant ainsi l'un des processus les plus fondamentaux de l'expression des gènes", a déclaré le Dr Manuel Ares Jr., auteur principal de l'étude. "Comprendre les subtilités de l'épissage ouvrira la voie à de futures recherches visant à développer des stratégies thérapeutiques pour corriger les défauts d'épissage associés à des maladies telles que le cancer et les troubles neurodégénératifs."
L’identification et l’élimination précises des introns des molécules d’ARN sont essentielles au bon fonctionnement des cellules et à la production de protéines fonctionnelles. Ce travail met en lumière les mécanismes complexes utilisés par le spliceosome, ouvrant de nouvelles voies pour des recherches plus approfondies et des applications thérapeutiques potentielles dans les maladies liées à l'ARN.
