Régulation de l'expression génique par la gestion des erreurs cellulaires via l'épissage alternatif

ParisDes recherches de l'Université de Chicago révèlent que l'épissage alternatif ne se contente pas de créer différentes protéines. Il joue également un rôle crucial dans la régulation de l'activité des gènes en corrigeant les erreurs cellulaires grâce à un processus appelé décadence par non-sens (NMD). L'étude, dirigée par le Dr Yang Li et son équipe, a analysé de vastes ensembles de données génétiques pour mieux comprendre ce mécanisme.

L'étude a révélé que :

• Les cellules produisent trois fois plus de transcrits d'ARN non productifs que ce qui était estimé auparavant.
• Environ 15 % de tous les transcrits d'ARN sont immédiatement dégradés par le NMD.
• Cette proportion grimpe à 50 % pour les gènes à faible niveau d'expression.

Les cellules produisent une grande quantité d'ARN mais en détruisent également une grande partie. Ce mécanisme est avantageux car il permet aux cellules de rapidement éliminer l'ARN défectueux ou superflu. Cela signifie que même si des erreurs surviennent durant la production d'ARN, elles ne causeront pas de dommages, démontrant ainsi que les cellules sont capables de gérer un taux élevé d'erreurs dans la transcription.

L’équipe de Li a mené une étude approfondie et a découvert que les variations génétiques causant un épissage non productif entraînent souvent des niveaux plus faibles d'expression génétique. Cela démontre que l'épissage alternatif et la NMD collaborent pour réguler l'expression des gènes. Les transcrits non productifs jouent un rôle crucial dans la régulation des gènes actifs et leur niveau d’expression.

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Des maladies graves sont liées à l'épissage non productif, selon une étude récente. Les changements génétiques associés à ces maladies entraînent souvent un épissage moins productif et une activité génétique réduite. Ces découvertes pourraient mener à de nouveaux traitements. Par exemple, des médicaments pourraient être développés pour diminuer l'épissage non productif afin d'augmenter l'activité des gènes, ou pour renforcer le NMD afin de bloquer les gènes nocifs, comme ceux impliqués dans le cancer.

Un médicament actuel pour l'amyotrophie spinale utilise cette méthode. Il aide à restaurer des protéines que le corps cesserait normalement de produire. Les futurs traitements pourraient appliquer la même approche pour rétablir l'équilibre entre l'épissage et la NMD afin de soigner diverses maladies.

Cette recherche modifie notre compréhension de l'épissage alternatif. Auparavant, il était principalement considéré comme un moyen de créer différentes versions de protéines et d'augmenter la complexité biologique. Désormais, il semble que sa fonction principale pourrait être de réguler les niveaux d'expression génique. Cette nouvelle perspective pourrait contribuer au développement de traitements visant plus précisément l'expression des gènes.