Avez vous entendu parler des ARN non codants ?

        J’ai déjà fait plusieurs articles sur l’ADN, l’ARN et notamment l’ADN silencieux qui semble ne servir à rien dans notre ADN car il n’intervient pas dans la synthèse des protéines. (Voir notamment mes articles dans la rubrique « santé; biologie », des 28/11, 05 et 07/12/2016, 11/10/2017 et 30/10/2020).
        Mais je viens de lire des articles sur des recherches récentes qui changent nos données sur cet ADN silencieux et sur le devenir de certains ARN. Je pense que cela pourrait intéresser certaines de mes lectrices et lecteurs.

  Je rappellerai d’abord le rôle classique de l’ARN messager ARNm

  L'ADN des cellules est le modèle génétique (constitué par un enchainement spécifique de bases puriques : Cytosine, Guanine Thymine, Adénine, que nous ont légué nos parents, à quelques mutations près ou expressions épigénétique de quelques gênes particuliers sous la pression de l'environnement.

  Des morceaux de cet ADN vont être transformés en ARNm (acide ribonucléique), qui va être le messager qui va migrer hors du noyau pour permettre ensuite la “fabrication” des acides aminés et des nombreuses protéines nécessaires à notre organisme, car ce sont elles qui partout, régulent la vie dans notre organisme.
  Cet ARNm est la simple transcription presque à l’identique d’une petite portion particulière d’ADN, à partir d’une succession particulière de bases qui est un signal  de début de transcription.
  En 2002, une étude avait permis l’identification de la quasi-totalité des quelque trois milliards de constituants de l’ADN qui forment le génome humain.Elle avait montré que la plus grande partie de notre ADN, (plus de 98 %), ne servait pas à fabriquer des protéines. On ne savait pas bien à quoi il servait car on pensait que la fabrication des protéines était la tâche principale du génome, et on l’appelait « l’ADN silencieux ».
  Une autre étude « ENCODE », a montré en 2012, qu’au moins 75 % du génome est transcrit en ARN à un moment ou à un autre. On  l’appelle l’ARN « non codant », (ARN nc), et on s’est donc posé la question : « Si seulement 1 à 2 % de l’ARN code des protéines, à quoi sert le reste ? ».
  De nombreuses études ont depuis montré que cet ADN non codant avait d’importantes fonctions.

  On savait que, chez les femelles mammifères, qui portent deux chromosomes X (au lieu d’un X et un Y pour les mâles), les quelques  1000 gènes que contient l’un d’eux (chez l’humain) sont désactivés et on ne trouvait pas la protéine responsable.
  Les chercheurs ont découvert qu’un gène contrôlait cette désactivation, en répliquant un long ARN de transfert, appelé Xist, qui  s’enroule autour d’un chromosome X, (sélectionné au hasard dans chaque cellule), réduisent les gènes au silence.

  On a isolé plus de 500 000 ARN non codant, mais la fonction de quelques uns seulement est élucidée? Celles-ci sont de nature très diverses.
        Certains agissent indirectement sur la synthèse de protéines en la régulant : l’ARNnc  revient vers l’ADN dont il est issu et interagit avec un gène codant une protéine en limitant son activité, voire en la bloquant.
        D’autres ARNC  forment un échafaudage qui permet à de  multiples protéines de fusionner en une protéine plus grande.    

        L'ADN, déroulé, mesure environ 2m de long, et il tiendrait trop de place;  il est enroulé d’abord autour de 8 protéines, appelées histones (à gauche, largeur 10 nm; cela ressemble à un jeu de boules), qui sont assemblées six par six, à la suite les unes des autres. Ce sont les nucléosomes. (Voir figure en tête de l’article). Ces filaments de nucléosomes hexaédriques font environ 30 nm (un nanomètre = 1 milliardième de mètre),et sont compactés (figure de droite) pour former la chromatine.
        Certains ARNnc  interviendraient dans l’organisation de la chromatine pour former des structures particulières qui influeraient sur la régulation des gènes.

        Certains ARNnc sont extrêmement courts (quelques dizaines de nucléotides) : on les appelle micro-ARNnc. Leur découverte a valu àVictor Ambros et Gary Ruvkun le prix Nobel de physiologie et médecine en 2024.
        Certains d’entre eux dirigent une protéine vers un gène, laquelle bloque la réplication d’un ARN messager. Ces micro-ARNnc régulent donc spécifiquement la production de protéines. Ils pourraient agir à plusieurs, pour sélectionner un gène donné et le réduire ainsi au silence.
        Certains de ces micro-ARNnc sont des protecteurs des  cellules germinales (les gamètes), en empêchant des mutations intempestives.
        De très nombreuses études signalent l’influence de ces micro-ARN sur le fonctionnement même des cellules.

        Bref l’étude des ARN non codant et notamment des micro-ARNnc ne fait que commencer, celle de leurs fonctions, puis lorsque certaines seront connues, des recherches pour déterminer si des applications thérapeutiques sont possibles.

         Après demain, je vous parlerai d’un autre aspect de l’utilité des ARN messagers qui permettraient la communication entre les cellules.