Une connexion établie entre la stabilité du génome et le syndrome de l'X fragile
Publié par Isabelle le 04/06/2015 à 12:00
Source: CNRS-INSB
Le syndrome de l'X fragile, maladie génétique due à une mutation du gène FMR1 (Fragile X Mental Retardation 1), est la cause principale de retards mentaux chez l'homme. L'équipe d'Angela Giangrande à l'Institut de génétique et biologie moléculaire et cellulaire, en collaboration avec l'équipe de Maria Pia Bozzetti à l'Université (Une université est un établissement d'enseignement supérieur dont l'objectif est la production du savoir (recherche), sa conservation et sa transmission (études supérieures). Aux États-Unis, au moment où...) de Salento (Italie), ouvre de nouvelles perspectives pour la compréhension des mécanismes physiopathologiques liés à ce syndrome (Un syndrome est un ensemble de signes cliniques et de symptômes qu'un patient est susceptible de présenter lors de certaines maladies, ou bien dans des circonstances cliniques d'écart à la norme pas...) en démontrant chez la drosophile que FMRP est impliquée dans le métabolisme (Le métabolisme est l'ensemble des transformations moléculaires et énergétiques qui se déroulent de manière ininterrompue dans...) de petits ARN, les piARNs, et dans la stabilité du génome (Le génome est l'ensemble du matériel génétique d'un individu ou d'une espèce codé dans son ADN (à l'exception de certains virus dont le génome est porté par des...). Ces travaux sont publiés dans la revue Journal of Cell Science..


Figure: Détection par immunomarquage de dFMR1 (en rouge), d'Aubergine (en vert) et du noyau (DAPI en bleu) sur un follicule ovarien de drosophile au stade S6. Aubergine et dFMR1 colocalisent de manière préférentielle dans le cytoplasme de l'oocyte (extrémité droite).
© Angela Giangrande

Le métabolisme de l'ARN contrôle (Le mot contrôle peut avoir plusieurs sens. Il peut être employé comme synonyme d'examen, de vérification et de maîtrise.) de nombreux processus biologiques et une classe spécifique de petits ARNs, appelés piARN, inhibe l'expression et la mobilité des éléments répétés et des transposons dans les gonades. Les défauts de régulation (Le terme de régulation renvoie dans son sens concret à une discipline technique, qui se rattache au plan scientifique à l'automatique.) de ces piARNs affecte l'intégrité du génome et la fertilité (Pour le sens commun, la fertilité désigne à la fin du XXe siècle la capacité des personnes, des animaux ou des plantes à...). De plus, des travaux très récents suggèrent un rôle tout (Le tout compris comme ensemble de ce qui existe est souvent interprété comme le monde ou l'univers.) à fait inattendu de ces petits ARNs dans des processus somatiques dont la plasticité synaptique, qui est à la base des fonctions cognitives.

Le syndrome de l'X fragile est une maladie génétique (Les maladies génétiques sont des maladies dues à une ou plusieurs anomalies sur un ou plusieurs chromosomes qui sont transmises à la descendance et qui entrainent...) qui touche environ un garçon sur 4000 et une fille sur 7000. La protéine (Une protéine est une macromolécule biologique composée par une ou plusieurs chaîne(s) d'acides aminés liés entre eux par des liaisons peptidiques. En général, on parle de...) FMRP (Fragile X Mental Retardation Protein) liée à l'X fragile, contrôle la traduction protéique et son absence induit (L'induit est un organe généralement électromagnétique utilisé en électrotechnique chargé de recevoir l'induction de l'inducteur et de la transformer en électricité (générateur) ou en force (moteur).) la forme syndromique la plus fréquente de retard mental ainsi que des défauts du système reproductif chez l'homme (Un homme est un individu de sexe masculin adulte de l'espèce appelée Homme moderne (Homo sapiens) ou plus simplement « Homme ». Par distinction, l'homme prépubère est appelé un...).

L'équipe d'Angela Giangrande à l'Institut (Un institut est une organisation permanente créée dans un certain but. C'est habituellement une institution de recherche. Par exemple, le...) de Génétique (La génétique (du grec genno γεννώ = donner naissance) est la science qui étudie l'hérédité et les gènes.) et Biologie (La biologie, appelée couramment la « bio », est la science du vivant. Prise au sens large de science du vivant, elle recouvre une partie des...) moléculaire et Cellulaire, en collaboration avec l'équipe de Maria Pia Bozzetti à l'Université de Salento (Italie), démontrent pour la première fois que dFmr1, l'orthologue de FMRP chez la drosophile, est impliquée dans le métabolisme des piARNs et dans la stabilité du génome. De plus, dFmr1 interagit biochimiquement avec Aubergine, une protéine de la famille Argonaute qui joue (La joue est la partie du visage qui recouvre la cavité buccale, fermée par les mâchoires. On appelle aussi joue le muscle qui sert principalement à...) un rôle clé dans le contrôle des petits ARNs. Enfin, les interactions génétiques entre dfmr1 et le métabolisme des petits ARNs contrôlant la stabilité génomique (La génomique est une discipline de la biologie moderne. Elle étudie le fonctionnement d'un organisme, d'un organe, d'un cancer, etc. à l'échelle du génome, et non plus limitée...) affectent à la fois la fertilité et la plasticité synaptique.

Ces résultats obtenus sur ce modèle génétique simple ouvrent de nouvelles perspectives pour la compréhension des symptômes des patients atteints par le syndrome de l'X fragile et montrent que les piARNs pourraient intervenir dans le fonctionnement du système nerveux (Le système nerveux est un système en réseau formé des organes des sens, des nerfs, de l'encéphale, de la moelle épinière, etc. Il coordonne les mouvements musculaires,...). A terme, cette découverte pourrait aussi représenter une nouvelle piste pour l'identification de cibles thérapeutiques.
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