Merveilleux micro ARN

De mon temps, au lycée, la génétique avait l’air très propre sur elle. Les temps changent !

Avant les choses étaient simples. L’ADN contenait de l’information, codée sous forme de « gène ». Un gène pouvait être ensuite transcrit en ARN messager. Puis, après quelques transformations un peu compliquées qu’on appelle épissage, les ribosomes se chargeaient de lire la séquence d’ARN pour fabriquer une protéine. Et la protéine, avec ses petits bras musclés, faisait ensuite tout le boulot dans la cellule. Cette vision de la génétique, c’est ce qu’on appelle le « dogme central ».

Pourtant, s’il y a des dogmes en biologie, il y a aussi quelques théorèmes qu’on entend parfois dans les couloirs des conférences. Voici l’un de mes favoris :

En biologie, tout ce qui est imaginable par l’esprit humain est non seulement possible, mais est forcément apparu à un moment ou un autre au cours de l’évolution. (Stephen Jay Gould).

(la citation n’est pas de Stephen Jay Gould, mais c’est pour participer au concours de fausse citation de Benjamin).
Imaginons donc le processus suivant :
l’ARN est une séquence de nucléotides (vous savez, GAC … et U pour l’ARN à la place de T), et est bien connu pour se replier et pouvoir former des structures compliquées appelées secondaires ou tertiaires . Maintenant, pourquoi ne pas imaginer que des ARN différents puissent s’associer entre eux, pour former des doubles hélices, comme l’ADN ? Du coup, un petit morceau d’ARN pourrait être produit par la cellule et s’apparier par exemple à des ARN messagers. Ce faisant, il pourrait déclencher plusieurs effets. Par exemple, il pourrait empêcher la traduction de ces ARN messagers. Il pourrait aussi déclencher leur dégradation. Et même que ceux qui montreraient cela chez les animaux pourraient avoir le prix Nobel (non sans susciter une petite polémique vu qu’ils auraient « emprunté » l’idée à des biologistes des plantes).
Du coup soyons encore plus fou : ces ARN ne seraient là que pour réguler d’autres ARN. Ils n’auraient absolument pas besoin d’encoder une protéine par exemple. En plus, pour mener à bien cette entreprise de destruction de la belle mécanique du dogme central, ils n’auraient pas besoin d’être très grands : il suffirait juste qu’ils soient suffisamment gros pour cibler certaines zones importantes. Une taille d’une vingtaine de nucléotides suffirait. Scoop : ces petits (mais costauds) grains de sable dans la machinerie cellulaire existent et s’appellent microARN.

Les micro ARN ont été mis en évidence pour la première fois chez le ver C.elegans, l’un des organismes modèles les plus étudiés en biologie, notamment pour ses remarquables propriétés de développement. L’influence des micro ARN est redoutablement facile à visualiser chez C. elegans : introduisez quelques microARN dans la nourriture de votre ver, et ceux-ci passent miraculeusement dans son organisme et entrent en action !

L’un des micros ARN les plus connus s’appelle let-7. Ce petit gène est extrêmement bien conservé : il existe non seulement chez C.elegans, mais en copie conforme chez la mouche et même l’homme. Bien mieux, ce gène est spécifique des bilatériens (c’est-à-dire les animaux ayant une symétrie droite-gauche) : autant dire qu’il fait partie de la batterie de gènes de bases des animaux supérieurs – qui sait, peut-être un peu à l’image des kernels d’Erwin et Davidson ?

Le meilleur est pour la fin : le timing d’expression de let-7 est très spécial. Chez C.elegans, let-7 est exprimé lorsque l’animal passe du stade larvaire au stade adulte. Chez la mouche… c’est pareil : let-7 est produit juste avant que l’animal devienne adulte. Vous n’êtes pas sans savoir que chez les vertébrés, il n’y a pas de stade larvaire ; pourtant let-7 est exprimé là encore très tard dans le développement chez le poisson-zèbre notamment. Chez l’homme adulte, let-7 a été activement recherché et est observé dans quasiment tous les organes, à l’exception … de la moëlle osseuse, seule réserve de cellules indifférenciées dans un organisme. Autant dire que let-7 a le profil du candidat idéal pour réguler les processus de différentiation cellulaire… Je vous disais, petit mais costaud !

Référence

Pasquinelli et al., Nature, 2000 Nov 2;408(6808):86-9.

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