Une fonction inattendue des microARN chez le ver C. elegans

Grâce au nématode C. elegans, des chercheurs démontrent une nouvelle fonction des microARN

Il y a 25 ans, des chercheurs de l'Université Harvard rapportaient pour la première fois l'existence de courts segments d'ARN – les microARN – qui modulaient la synthèse de protéines en interférant avec les ARN messagers chez le nématode C. elegans. Depuis, la présence de ces microARN a été confirmée dans la très grande majorité des êtres vivants – tous ceux dont les cellules possèdent un noyau –, notamment chez l'humain où ils interviennent dans l'expression de près de 60% des gènes.


Un quart de siècle après leur découverte, les microARN livrent un nouveau pan de leur mode de fonctionnement, cette fois encore grâce à C. elegans. Dans un article publié le 20 septembre par la revue Developmental Cell, le professeur Martin Simard et les étudiants-chercheurs Alexandra Dallaire et Pierre-Marc Frédérick, de la Faculté de médecine et du Centre de recherche du CHU de Québec – Université Laval, déboulonnent une idée reçue en biologie cellulaire en faisant l'élégante démonstration de l'existence d'une fonction inattendue des microARN chez ce nématode.

Jusqu'à maintenant, on croyait que le rôle des microARN consistait à bloquer l'action des ARN messagers et à stimuler leur dégradation. C'est bien le cas dans les cellules somatiques de C. elegans, mais pas dans ses cellules germinales, démontre l'équipe du professeur Simard. En effet, dans les gonades (sites de production des ovules et des spermatozoïdes) de ce petit ver, les microARN sont liés à certains ARN messagers et ils les protègent contre la dégradation.

"Chez C. elegans tout comme chez l'humain, les ARN messagers présents dans les ovules fécondés proviennent tous de la mère et c'est sur eux que repose la synthèse protéique lors des premières étapes de formation de l'embryon, explique Martin Simard. Il est donc très important que ces ARN messagers soient protégés contre la dégradation et maintenus silencieux jusqu'au moment où ils doivent entrer en action pendant le développement embryonnaire."

C. elegans est un ver transparent qui fait à peine 1 mm de longueur. La plupart des individus possèdent les deux sexes et peuvent s'autoféconder. Chez un même spécimen, on peut donc voir les gamètes, les œufs fécondés et les embryons – des clones – à différents stades de développement, comme sur une chaîne de montage. Ceci a permis aux chercheurs d'étudier les interactions entre un même microARN et un même ARN messager d'abord dans les cellules somatiques et dans les cellules germinales, puis dans les embryons à différents stades de développement. "Nos résultats démontrent que le fonctionnement des microARN varie selon le type de cellules dans lesquelles ils se trouvent. Ils révèlent aussi que leurs fonctions changent au cours du développement embryonnaire", résume Martin Simard.

Selon le chercheur, il est très probable que ce mécanisme de protection des ARN messagers existe aussi chez l'humain. En théorie, cela laisse entrevoir une nouvelle façon de moduler l'expression de certaines protéines dans les embryons, notamment pour protéger des ARN messagers contre la dégradation et pour choisir le moment où ils entrent en action. "Avant d'en arriver là, il faudra trouver le commutateur qui actionne la dissociation entre le microARN et l'ARN messager qu'il protège", précise le professeur Simard qui entend maintenant s'attaquer à cette question.