Des embouteillages de ribosomes bloquent la traduction

Pour Prépa BCPST et Prépa Agreg
Thèmes : expression génétique, ARNm, traduction

Depuis 15 ans, la régulation de la traduction a le vent en poupe et de nouveaux mécanismes sont régulièrement découverts, notamment les microARN

Un nouveau mécanisme de régulation est en train d'émerger, mis en lumière dans un article publié dans le premier Nature de l'année 2018. Ce mécanisme met en jeu les ribosomes eux-mêmes. Dans l'article il a été démontré sur l'ARNm du gène humain AMD1 qui code l'adénosylméthionine décarboxylase 1. On sait que de manière habituelle, certains ribosomes passent le codon stop standard et continuent la traduction. Lorsque par divers outils génétiques, les auteurs augmentent la proportion de ribosomes qui passent le codon stop standard, la traduction de l'ARNm est inhibée plus vite. Les auteurs ont ensuite étudié la répartition des ribosomes sur l'ARNm par la méthode d'empreinte à ribosomes (basé sur le fait que les ribosomes protègent l'ARNm de l'action de ribonucléases).


Technique d'empreinte des ribosomes (source : https://en.wikipedia.org/wiki/Ribosome_profiling)

Ces expériences et d'autres (contrôlant par exemple que la survie des ARNm n'est pas affectée) aboutissent au modèle suivant : certains ribosomes passent le codon stop et continuent à avancer sur l'ARNm dans la séquence 3' non codante. Le premier d'entre eux s'arrête au prochain codon stop qui se trouve dans le cadre de lecture et il ne bouge plus. Les autres qui passent le codon stop conventionnel arrivent à son niveau et s'arrêtent et ne se décrochent pas non plus. Ainsi se crée progressivement un embouteillage. Il finit par s'étendre à la séquence codante habituelle (en amont du codon stop normal) et cela inhibe la traduction.

Le mécanisme permet de limiter le nombre de protéines générées à partir d'un ARNm. Il reste à savoir si d'autres gènes que AMD1 présentent cette régulation et si cela est mis en oeuvre dans des cas pathologiques ou si c'est un mécanisme de régulation plus général.


Voir article scientifique

Commentaires