Une variation inattendue dans un gène d’ARN fondamental
Une étude sur le génome révèle une variation inattendue dans un gène d’ARN fondamental. Une étude du génome menée par les scientifiques du Johns Hopkins Kimmel Cancer Center pour rechercher des variantes dans un gène considéré comme un élément essentiel des structures microscopiques qui fabriquent les protéines a pris une tournure choquante.
Les gènes de l’ARN ribosomique humain (ARNr) sont essentiels à la construction des ribosomes ou des mécanismes qui traduisent les protéines. Les résultats de l’étude, publiés dans le numéro du 2 février de la revue RNA, ont montré que ces gènes étaient considérés comme similaires chez les personnes – ; au lieu de cela différaient considérablement en fonction de l’ascendance géographique d’un individu. Plus précisément, des variantes élevées ont été trouvées sur un segment appelé ARNr 28S, une partie cruciale du ribosome traduisant les protéines.
Étude du génome
L’équipe, dirigée par Marikki Laiho, M.D., Ph.D.. Directeur des sciences du rayonnement moléculaire au Département de radio oncologie et des sciences du rayonnement moléculaire; a dévié de son étude de recherche régulière en mettant l’accent sur l’établissement de nouvelles molécules qui pourraient être potentiellement utiles dans le traitement des cellules cancéreuses pour explorer un concept biologique qu’ils voulaient mieux comprendre.
Ils avaient développé des médicaments contre le cancer qui ciblent la synthèse des ARNr ribosomiques. Une procédure unique qui stimule le développement des cellules cancéreuses. Sans ceux-ci, les cellules cancéreuses ne peuvent pas augmenter. L’équipe s’est demandée si le gène de l’ARNr lui-même s’altérait dans les cancers et comment cela pouvait affecter leur approche de ciblage. Malgré la valeur de ce gène, aucune séquence de référence définitive n’a pas été publiée à ce jour.
Une variation inattendue dans un gène d’ARN fondamental : comment l’étude se menait ?
Les membres de l’équipe ont entrepris d’adopter une approche bio-informatique des séquences génétiques d’ARNr. Grâce à des ordinateurs hautes performances du Maryland Advanced Research Computing Center. Une coentreprise gérée par l’Université Johns Hopkins et l’Université du Maryland. Pour commencer à cartographier les altérations des cellules cancéreuses, ils devaient comprendre si des variantes existaient dans la population humaine. La séquence du gène de l’ARNr se considérait comme « intouchable ». À peu près essentielle qu’il semblait peu probable qu’elle ait de nombreuses variations.
“Néanmoins, lorsque nous avons commencé cette analyse, nous avons très vite compris que les génomes du cancer étaient très aberrants”. Déclare Laiho. « À nous de comprendre si cette aberration est réelle. C’est-à-dire qu’il change dans certains cancers. Nous devions mieux comprendre à quoi ressemble un gène humain typique.
Ensuite, ils ont utilisé les données de séquençage du génome entier du projet 1000 Génomes (une base de données mondiale sur la génétique humaine) pour examiner les variantes chez 2 504 individus de 26 populations. Ils ont déterminé 3 791 placements de variantes sur le gène de l’ARNr. Cela comprenait 470 positions alternatives observées sur l’ARNr 28S. La majorité de ces variations se situent sur de longs plis décollés de l’ARNr qui varient selon les types. Celles-ci représentent des postes de diversité et sont potentiellement en constante évolution.
L’étude révèle quelque chose d’inattendu
« Les résultats de l’analyse dépassaient notre imagination. Nous avons constaté une parfaite préservation des séquences sur de vastes étendues du gène. Et, après cela, des sites très variables dans des emplacements spécifiques que nous prévoyions inchangés. Cela suggère que la manière dont les ARNr alternatifs se développent dans les ribosomes pourrait entraîner des changements possibles dans le fonctionnement du ribosome ». A déclaré Marikki Laiho, M.D., Ph.D., superviseur des sciences du rayonnement moléculaire, Département de radio oncologie et de rayonnement moléculaire.
Les sciences
La plupart des variantes observées se distinguent donc par la population. Par exemple, certaines variantes étaient beaucoup plus fréquentes chez les Africains ou les Asiatiques que chez les Américains ou les Européens, et inversement. Cela soulève la possibilité que quelques-unes des versions soient anciennes, dépendantes de l’ascendance. Mais aient été conservées dans les populations modernes, dit Laiho.
« Il est prématuré d’émettre des hypothèses sur ce que ces variantes suggèrent. Cependant, ce qui est remarquable, c’est que la population les conserve, ce qui indique que leur rétention est cruciale », dit-elle.
Les découvertes de l’étude suggèrent que nous devons analyser de manière fonctionnelle comment les variants d’ARNr 28S influencent les fonctions des ribosomes, ce qui peut par conséquent aider à mettre au point des thérapies encore plus ciblées pour le cancer ou diverses autres maladies. Affirme Laiho.
Publié à l’origine dans Johns Hopkins Medicine.
