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Le charme de l'épissage alternatif : comment faire en sorte qu'un même gène produise plusieurs protéines
L'épissage de l'ARN est un processus clé de biologie moléculaire qui convertit l'ARN messager primaire (pré-ARNm) nouvellement synthétisé en ARN messager mature (ARNm).
Au cours de ce processus, les introns non codants sont supprimés et les exons codants sont réépissés, produisant finalement un ARNm qui peut être traduit en protéine. Cela est nécessaire pour la plupart des eucaryotes car leurs gènes contiennent souvent des introns, ce qui rend l'épissage de l'ARN particulièrement important dans l'expression des gènes. L'épissage de l'ARN se produit normalement dans le noyau et est piloté par un complexe appelé spliceosome, composé de petites ribonucléoprotéines (snRNP).
Voie d'épissage
L'épissage de l'ARN se produit de nombreuses manières dans la nature, avec différents types d'épissage en fonction de la structure de l'intron d'épissage et des catalyseurs requis.
Complexe spliceosome
Intron
Le terme intron provient de la région intragénique et de la région interne, qui est une séquence d'ADN située entre deux exons d'un gène. Les introns sont supprimés lors de l’épissage de l’ARN, un processus qui se produit généralement immédiatement après la transcription. Les introns sont courants dans les gènes de la plupart des organismes ainsi que dans de nombreux virus.
Le site où chaque intron doit être épissé doit avoir un site donneur, un site de branchement et un site accepteur.
La formation et l'activité de l'épissage
Le processus d'épissage est catalysé par le spliceosome, et l'activité du spliceosome se produit lors de la transcription du pré-ARNm. La composition et l'activité du spliceosome s'accompagnent d'interactions entre les composants de l'ARN et les introns.
Épissage alternatif
Dans de nombreux cas, le processus d'épissage peut utiliser le même ARNm pour former plusieurs protéines uniques, un phénomène appelé épissage alternatif. Selon la combinaison, les exons peuvent être allongés, sautés ou les introns conservés.
La recherche montre qu'environ 95 % des gènes multi-exons résultent d'un épissage alternatif.
Le rôle des taches nucléaires
L'épissage se produit principalement dans le noyau. Les taches nucléaires sont des régions riches en facteurs d'épissage qui concentrent les facteurs d'épissage à proximité des gènes proches.
L'effet des dommages à l'ADN sur l'épissage
Les dommages à l'ADN affectent non seulement l'expression et l'activité des facteurs d'épissage, mais interfèrent également avec l'interaction entre le processus d'épissage et la transcription. Par exemple, les dommages à l’ADN modulent l’épissage alternatif des gènes impliqués dans la réparation de l’ADN.
Manipulation expérimentale de l'épissage
Les événements d'épissage peuvent être modifiés expérimentalement en combinant des oligonucléotides antigènes antisens anti-bloquants, ce qui présente un grand potentiel en tant que stratégie thérapeutique dans certaines maladies génétiques causées par des défauts d'épissage.
Résumé
À mesure que notre compréhension de l'épissage de l'ARN et des mécanismes d'épissage alternatifs s'approfondit, nous sommes surpris par la diversité de l'expression des gènes dans la nature. L'épissage alternatif affecte non seulement la diversité des protéines, mais reflète également la complexité des systèmes vivants. Face à l’avenir, l’étude de l’épissage de l’ARN peut-elle aider à percer davantage de mystères de la vie ?
