| Dossier - Une nouvelle classe d'ARN : les petits ARN interférents | |
[Sommaire] [Inhibition] [Découverte] [Applications] [Conclusion] [Ref. & liens]
2- Quelques grandes étapes de leur découverte
La mise en évidence de petits ARN double brin capables de réduire spécifiquement un ARNm au silence résulte de travaux effectués chez un modeste ver rond nématode, grand habitué des paillasses, Caenorhabditis elegans (C. elegans).
En 1995, Guo et Kemphues, de l'université Cornell à New York, étudiaient chez ce ver le gène par-1 indispensable à l'établissement de la polarité antéro-postérieure lors de la première division de la cellule-oeuf (Ref. 2). Au cours de l'étude de la fonction de ce gène, ils ont tenté d'éteindre son expression en injectant, dans la gonade, l'ARN complémentaire du messager de ce gène, c'est à dire l'ARN-antisens. Il était attendu par les auteurs que cette injection conduise, dans les embryons produits par l'animal injecté, à la production d'un long ARN double brin (ARNdb) résultant de l'appariement de l'ARNm avec l'ARN-antisens injecté. Un tel appariement devait empêcher l'ARNm de par-1 d'être traduit. Cette expérience devait donc permettre de phénocopier le résultat d'une mutation nulle dans le gène par-1 et d'obtenir un défaut de polérisation de l'embryon. Tel fut bien le le résultat obtenu. Mais curieusement - pour l'époque - l'injection témoin d'ARN-sens eut le même effet. Et pourtant, il ne pouvait pas s'apparier à l'ARNm !
En 1998, Fire et collaborateurs du département d'embryologie de Baltimore
(USA) se trouvèrent confrontés au même phénomène
déroutant en étudiant le gène unc-22, indispensable
au bon fonctionnement des muscles de C. elegans (Ref.
3).
Ils se demandèrent si les préparations d'ARN-sens injectées
n'étaient pas en réalité contaminées par des ARN-antisens
du fait d'une propriété particulière de l'enzyme (l'ARN
polymérase ADN dépendante de phage) utilisée pour réaliser
la synthèse in vitro des brins sens et antisens d'ARN.
Ils testèrent cette idée en injectant, d'une part des solutions purifiées d'ARN-sens ou d'ARN-antisens (qui n'eurent que peu d'effet sur les muscles des vers), et d'autre part une solution contenant un mélange de ces deux molécules. Celui-ci agit tellement sur la musculature des vers qu'on les vit entrer en convulsion dans leur boîte de Petri. Et ce phénomène se produisait même avec une très petite quantité du mélange, ce qui laissait présager un processus catalytique.
L'injection d'un mélange de molécules d'ARN-sens et d'ARN-antisens susceptibles de s'apparier entre elles en de longs ARNdb apparaissait donc comme un moyen extrêmement efficace d'empêcher l'expression d'un ARNm cible, du moins chez C. elegans. C'est d'ailleurs la présence d'ARN double brin à l'état de trace dans les expériences de Guo et Kemphues qui expliquent leurs résultats. Hélas une étude de ce type ne pouvait être menée sur les cellules de mammifères car la présence de ces longs ARNdb à la suite de leur injection déclenche chez elles une réponse générale non spécifique de la séquence de l'ARNdb injecté. Cette réaction cellulaire fait intervenir l'interféron qui provoque un blocage généralisé de la synthèse des protéines entraînant la mort cellulaire.
En 2000, Pasquinelli et collaborateurs, de l'école médicale de
Boston (USA), qui travaillaient aussi sur C. elegans, mirent en évidence
le rôle d'un petit ARN codé par le gène let-7 indispensable
au passage du dernier stade larvaire au stade adulte (Ref.
4). Ce petit ARN partage des traits communs (fabrication à partir
d'un ARN en épingle à cheveux, capacité à se fixer
sur un ARNm cible) avec un autre petit ARN, l'ARN-lin-4 découvert sept
ans plus tôt, qui gouverne le passage du stade larvaire-1 au stade larvaire-2.
Mais, cette fois-ci, contrairement à lin-4 détecté
chez le seul C. elegans, les homologues de let-7 sont retrouvés
chez tous les eucaryotes testés : protozoaires, champignons, plantes
et animaux.
La conservation de let-7 au cours de l'évolution était
donc l'indice que ce qui avait pu paraître anecdotique avec le gène
lin-4 du seul C. elegans devait en réalité être
un mode de régulation majeur de l'expression génique des eucaryotes.
Il était donc opportun de partir à la recherche des petits ARN
passés inaperçus jusque là, tant par manque de savoir-faire
technique que par habitude de ne concevoir les ARN que sous le seul angle de
la triade ARN messager, ARN ribosomal et ARN de transfert. Plus de cent petits
ARN allaient être découverts : un nouveau monde ARN s'ouvrait devant
les chercheurs, tandis que l'énigmatique mécanisme de l'inhibition
des ARNm commençait à être élucidé.
La percée finale eut lieu un an plus tard. Elle fut l'oeuvre d'Elbashir et collaborateurs de Göttingen en Allemagne
qui apportèrent la preuve qu'en administrant aux cellules de mammifères ces petits ARN (dans leur état
double brin, avant dissociation par les protéines associées à l'enzyme DICER) la réponse interféron
n'avait plus lieu, et que surtout les ARNm cibles étaient réduits au silence (Ref.
5). Cette découverte fut saluée comme l'avancée majeure de l'année 2002 par la revue "Science".
|
 |
|
[Sommaire] [Inhibition] [Découverte] [Applications] [Conclusion] [Ref. & liens]
Vous ne voyez pas le menu en haut ? Alors cliquez ici pour revenir à notre page d'accueil !
