Les ARN ont un moment. La base des vaccins COVID-19, ils sont passés des manuels de biochimie aux magazines populaires et aux discussions quotidiennes. Des entreprises entières se sont lancées dédiées à la recherche sur l’ARN. Ces minuscules molécules sont traditionnellement connues pour aider les cellules à fabriquer des protéines, mais elles peuvent faire beaucoup plus. Ils se présentent sous de nombreuses formes et tailles, des boucles en épingle à cheveux courtes et simples aux arrangements longs et apparemment emmêlés. Les ARN peuvent aider à activer ou désactiver des gènes, modifier la forme des chromosomes et même détruire d’autres molécules d’ARN.
Malheureusement, lorsque l’ARN fonctionne mal, cela peut entraîner des cancers et des troubles du développement.
Il en faut beaucoup pour contrôler les ARN. Nos cellules possèdent des « machines » moléculaires qui éliminent les ARN au bon moment et au bon endroit. La plupart sont équipés d’un « moteur » pour générer l’énergie nécessaire pour démêler les molécules d’ARN. Mais une machine en particulier, nommée Dis3L2, fait exception. L’enzyme peut se dérouler et détruire les molécules d’ARN par elle-même. Cela a intrigué les scientifiques pendant des années. Maintenant, les biochimistes du Cold Spring Harbor Laboratory (CSHL) ont reconstitué ce qui se passe.
Il s’avère que Dis3L2 change de forme pour dégainer un coin de séparation d’ARN.
À l’aide d’une technologie d’imagerie moléculaire de pointe, la professeure CSHL et chercheuse HHMI Leemor Joshua-Tor et son équipe ont capturé Dis3L2 au travail. Ils ont alimenté les fragments d’ARN en épingle à cheveux de la machine moléculaire et l’ont imaginé « mangé » à différentes étapes. Après que la machine eut mâché le bout de l’ARN, elle ouvrit un gros bras de son corps pour décoller l’épingle à cheveux et terminer le travail.
C’est dramatique. Nous savons que les choses changent la conformation. Ils bouclent. Mais ouvrir quelque chose comme ça et exposer une région de cette façon- ; nous n’avons pas tout à fait vu quelque chose comme ce avant. »
Leemor Joshua-Tor, professeur CSHL et enquêteur HHMI
L’équipe de Joshua-Tor a alors commencé à bricoler la machine Dis3L2, à la recherche des engrenages et des pièces lui permettant de dérouler et de détruire l’ARN. Les chercheurs l’ont réduit à un coin saillant laissé sans gaine après que la machine ait changé de forme. Si les chercheurs retiraient le coin, Dis3L2 ne pourrait plus démêler l’épingle à cheveux ARN, mettant la machine hors service.
Les résultats révèlent une nouvelle façon surprenante dont les machines de contrôle de l’ARN dans nos cellules exécutent leurs tâches. Plutôt que des structures solides, ces bêtes de somme moléculaires doivent être considérées comme malléables et polyvalentes. Cette nouvelle perspective peut aider les scientifiques à développer de meilleurs traitements pour les maladies et les troubles causés par l’ARN détraqué. « Nous devons commencer à penser à ces choses comme des entités beaucoup plus dynamiques », déclare Joshua-Tor, « et en tenir compte lorsque nous concevons des thérapies. »
