Le coronavirus 2 du syndrome respiratoire aigu sévère (SRAS-CoV-2) est l’agent causal de la pandémie actuelle de la maladie à coronavirus 2019 (COVID-19) et a été identifié comme la troisième épidémie de coronavirus humain du 21e siècle. Bien qu’il s’agisse principalement d’un virus respiratoire, le SRAS-CoV-2 peut affecter plusieurs organes, notamment les reins, le cœur et le cerveau. L’étendue de la gravité de la maladie est également extrêmement diverse, allant d’une maladie bénigne à la mort.
Les coronavirus sont des virus à ARN simple brin, à sens positif et enveloppés qui peuvent infecter à la fois les humains et les mammifères. Outre le SRAS-CoV-2, deux autres bêtacoronavirus, qui ont provoqué des épidémies au cours des deux dernières décennies, sont le coronavirus du syndrome respiratoire aigu sévère (SRAS-CoV) en 2003 et le coronavirus du syndrome respiratoire du Moyen-Orient (MERS-CoV) en 2012.
Sommaire
Gène eexpression de virus
Les virus dépendent de la machinerie cellulaire de l’hôte pour leur survie. Ils peuvent altérer les processus cellulaires de l’hôte et inhiber leurs réponses antivirales innées. Il a été rapporté que plusieurs virus interagissent avec la machinerie d’épissage cellulaire et modifient le modèle d’épissage de l’ARNm précurseur (pré-ARNm). Ces épissages provoquent l’élimination des introns et la jonction précise des exons pour former des molécules d’ARNm matures. Les chercheurs ont expliqué que l’épissage alternatif se produit normalement dans 95% des gènes humains, et ce processus joue un rôle important dans le développement, la maladie et le vieillissement. Typiquement, l’épissage alternatif est régulé par des signaux de développement ou différentiels. Il est également régulé par la réponse à des stimuli externes.
Quoi happend wpoule spliage patterns get unefiltré par un virus ?
Le résultat de l’épissage alternatif a été discuté dans diverses études. En prenant l’exemple du virus de la Dengue, la protéine NS5 du virus se fixe aux composants centraux du snRNP U5, incorpore ses spliceosomes actifs et, ainsi, initie le traitement du pré-ARNm. Cela entraîne des changements dans l’abondance des facteurs antiviraux IKBKE (inhibiteur de la B kinase e) qui pourraient aider à la réplication virale. Dans les cellules hôtes, l’interféron-α/β induit le gène MX1 qui code pour une protéine antivirale, inhibant la réplication de nombreux virus à ARN. Dans certains virus, tels que le virus Herpes simplex -1 (HSV1) et le virus de la Dengue, un épissage alternatif dans MX1 se produit, aidant le processus de réplication du virus plutôt que de le restreindre. Le virus de la grippe A produit une protéine qui module l’épissage de l’ARNm responsable de la dégradation de l’ARNm qui code pour RIG-I. Ce gène code pour une protéine dont la fonction est de détecter la présence d’ARN viraux.
Auparavant, les chercheurs ont signalé que le SRAS-CoV-2 possède au moins dix protéines qui peuvent spécifiquement se lier à plus d’un ARN humain. Ces protéines comprennent six ARN structurels non codants et 142 ARNm. Par exemple, une interaction très spécifique a été trouvée entre la protéine SARS-CoV-2 NSP16 et les snRNA humains U1 et U2. L’épissage de l’ARNm de l’hôte est supprimé par NSP16, une enzyme de modification de la coiffe d’ARN avec une activité méthyltransférase. NSP1 trouvé dans le SARS-CoV et le MERS-CoV aide à la réplication virale et joue un rôle vital dans l’inhibition de la traduction de la protéine hôte et de l’altération de la traduction. Lors de l’infection, NSP8 et NSP9 interfèrent avec le trafic des protéines vers la membrane cellulaire et inhibent la réponse à l’interféron.
Nouvelle recherche
Une nouvelle étude a été publiée sur le bioRxiv* serveur de préimpression, qui traite d’une enquête complète sur l’épissage alternatif concernant l’infection par le SRAS-CoV-2. Cette étude a également inclus deux autres bêtacoronavirurs (SARS-CoV et MERS), un ensemble témoin de virus non apparentés et une bactérie, à savoir, Pneumonie à streptocoque. Les résultats de l’étude suggèrent que plusieurs paramètres cellulaires sont affectés en raison d’une infection à bêtacoronavirus, qui à son tour affecte certains gènes et invariablement diverses fonctions biologiques.
L’équipe a caractérisé les gènes et a révélé un épissage alternatif dans des échantillons cliniques de patients COVID-19 gravement infectés. Ils ont développé un catalogue composé de modèles d’épissage alternatif potentiellement pertinents. Cela pourrait aider à comprendre plus clairement la biologie de l’infection au COVID-19 et constitue la principale contribution de l’article.
La recherche actuelle a révélé que 12,6% des gènes subissant un épissage alternatif dans les tissus pulmonaires sont infectés par le virus SARS-CoV-2. L’un des gènes à épissage différentiel est l’EGFR, qui facilite l’entrée du virus dans les cellules hôtes. IFI16, qui est un type d’interféron (IFN), subit un épissage différentiel. La fonction principale de la protéine IFI16 est de déclencher la réponse immunitaire innée. L’épissage alternatif des isoformes IFI16 dans le tissu pulmonaire infecté par le SRAS-CoV-2 entraîne un déplacement des isoformes d’une région d’espacement vers des isoformes avec trois copies.
L’ADAR (adénosine désaminases qui agissent sur l’ARN) est une protéine qui joue un rôle important dans les réponses immunitaires aux infections virales et au cancer. Cette protéine joue également un rôle actif dans la suppression immunitaire et équilibre l’activité immunitaire en modifiant les voies antivirales induites par l’ARNdb. L’ADAR peut également affecter l’activité d’une protéine CMPK2 (PKR) qui joue un rôle vital dans le contrôle de la signalisation de l’inflammasome dans les mitochondries. De plus, l’ADAR régule la production d’IFN et a donc un rôle protecteur contre les maladies auto-inflammatoires. La présente étude a identifié plusieurs associations de gènes affectés par l’épissage alternatif avec des complexes ribosomiques.
*Avis important
bioRxiv publie des rapports scientifiques préliminaires qui ne sont pas évalués par des pairs et, par conséquent, ne doivent pas être considérés comme concluants, orienter la pratique clinique/le comportement lié à la santé, ou traités comme des informations établies.
