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Le sécateur moléculaire muté qui protège des coupures

Le sécateur moléculaire muté qui protège des coupures
Des chercheurs de TULIP aidés de Caroline Gutjahr (Univ. de Munich) viennent d’identifier - dans un article paru en décembre 2016 dans la revue Cell Host & Microbe - un microARN naturel qui n’inhibe pas l’expression des gènes mais au contraire protège l’expression de son gène cible contre les microARN de la même famille.

Découverts en 2001, les microARN sont des molécules d’acide ribonucléique (ARN) très courtes impliquées dans la régulation négative de l’expression de nombreux gènes associés à divers processus biologiques relatifs au développement et à la réponse à l’environnement. Les transcrits primaires de ces microARN ont longtemps été considérés comme des ARN non codants, mais ils peuvent aussi coder pour de petits peptides régulateurs (miPEP - dont nous avions parlé dans un précédent Fait marquant) qui activent la transcription de leur microARN associé.

miR171b protège l’ARNm contre les autres miR171

Alignement_séqu_sites_clivages_miR171

Alignement des séquences des sites de clivages de la famille miR171

Utilisant les miPEPs comme outil d’investigation du rôle des microARNs dans la symbiose mycorhizienne (une association symbiotique entre les racines de la plupart des plantes terrestres et des champignons Gloméromycètes), des chercheurs du LRSV ont montré que cinq microARNs de la famille miR171 (de la plante modèle Medicago truncatula) sont des régulateurs négatifs de l’établissement de la symbiose, tandis que le 6ème membre de la famille, le miR171b, est un régulateur positif. Ainsi, les microARNs de la famille miR171 vont s’apparier par homologie sur un site de clivage et permettre la coupure de l’ARN messager, entrainant la régulation négative du gène cible. En revanche, le miR171b quant à lui reconnaît par homologie son site, mais une mutation sur les nucléotides du site de clivage empêche la coupure de l’ARNm. Installé en lieu et place d’un miR171, le miR171b protège donc contre l’implantation d’autres miR aux sites de clivages fonctionnels.

Régulateur positif de la symbiose mycorhizienne

Ce type de régulation positive avait été décrit artificiellement - et il avait déjà été montré que la présence d’une mutation conduit à un non-clivage - mais c’est la première description de ce mécanisme dans un modèle biologique naturel, mettant en avant le rôle biologique de préservation de l’expression d’un gène par protection contre d’autres régulateurs négatifs de la symbiose. Les analyses bio-informatiques (identification de mutations au sites de clivage des microARNs) laissent à penser qu’il doit exister d’autres microARN protecteurs chez d’autres familles de plantes. Reste à les chercher !