Les mutations génétiques indésirables peuvent nuire et sont dues à diverses circonstances. Les « gènes de saut » sont une cause de mutations, mais les cellules essaient de les combattre avec un ARN spécialisé appelé PIRNA. Pour la première fois, des chercheurs de l'Université de Tokyo et de leurs collaborateurs ont identifié comment les sites responsables de la production de pirna évoluent des comportements efficaces contre les gènes sautants. Cette recherche pourrait conduire à des applications diagnostiques ou thérapeutiques en aval.
Le mot mutation peut signifier différentes choses dans différentes situations. En mettant de côté pendant une seconde l'image que vous pourriez avoir des super-héros ou des monstres, dans le monde réel, les mutations sont simplement des changements dans les gènes d'un organisme. Ceux-ci peuvent se produire à mesure qu'un organisme reproduit la progéniture, et lorsque ces mutations conduisent à un trait légèrement modifié qui améliore les chances de survie de la progéniture, le trait se propagera au sein de la population. Mais les mutations sont souvent nocives et conduisent à des maladies, y compris le cancer.
Bien qu'il y ait beaucoup de choses qui provoquent des mutations, quelque chose qui a attiré l'attention du professeur Yukihide Tomari de l'Institut de biosciences quantitatifs de l'Université de Tokyo, ce sont des gènes de saut, techniquement appelés transposons ou éléments transposables (TE). Ceux-ci peuvent s'insérer spontanément dans des endroits aléatoires le long du génome, provoquant des perturbations. L'aide est cependant à portée de main, car les organismes, y compris les vers à soie, les souris et même les humains, peuvent faire taire les gènes de saut en produisant des contre-mesures appelés acide ribonucléique interagissant par Piwi (PIRNA). La façon dont celles-ci sont faites semblent trop complexes et la raison de leur conservation généralisée entre les espèces reste claire, mais Tomari et son équipe ont décidé de les séparer et de découvrir ce qui se passe.
Les ARN interagissant non seulement sur les TE, mais sont également amplifiés pendant le processus de silence. La façon dont cela se produit est lorsque la pirna cible et coupe le TE, elle crée également une nouvelle pirna à partir des fragments de découpe, se reproduisant essentiellement. Ce processus est appelé la voie du ping-pong, et il garantit qu'un ensemble de PIRNA protecteurs est maintenu robustement. «
Professeur Yukihide Tomari, Institut de biosciences quantitatifs de l'Université de Tokyo
Mais il se passe plus que l'amplification de la pirna quand il s'agit de lutter contre les gènes de saut. Comme, comme beaucoup de choses en biologie, les gènes sauter peuvent changer avec le temps.
« En comparant les gènes de différentes générations de cellules cultivées dérivées du ver à soie, nous avons constaté que les sites sur les TES de l'attaque des PIRNA ne sont pas fixes, mais fluctuent avec le temps », a déclaré Tomari. « Cela signifie qu'il existe une sorte de concurrence entre ces sites, lorsqu'un site devient inefficace, les sites voisins peuvent émerger et le remplacer, améliorant potentiellement l'efficacité globale. En d'autres termes, la pirna rattrape rapidement des changements dans les TES, en les gardant modérés. Cette propriété unique de la pirna a été confirmée non seulement dans les TES, mais aussi dans les flies et les souris. »
L'équipe l'a découvert non pas par une stratégie méticuleusement planifiée, mais presque par hasard en raison des verrouillage pendant la pandémie, alors qu'il n'était pas possible de poursuivre des travaux expérimentaux comme d'habitude. Au lieu de cela, pendant ce temps, ils ont exploré certaines vieilles données sur les pirnas de ver à soie, ce qui les a amenés à faire des comparaisons avec les données actuelles, et celle à son tour a entraîné leur découverte inattendue. Leurs prochaines étapes dans ce domaine incluent voir comment ce mécanisme nouvellement découvert pourrait fonctionner sur plusieurs générations dans les organismes vivants. Bien que encore tôt, leurs résultats pourraient aider les chercheurs en médecine, d'autant plus que les dysfonctionnements de la pirna ont été liés à des conditions telles que l'infertilité masculine humaine, ouvrant la porte à des stratégies diagnostiques et thérapeutiques potentielles contre les mutations génétiques indésirables.
