La petite sous-unité est plus grande que la grande dans le mitoribosome d'Arabidopsis !
Publié par Isabelle le 31/01/2019 à 14:00
Source: CNRS-INSB
Les ribosomes sont les machines moléculaires qui effectuent la traduction des ARN messagers en protéines. Ils sont constitués de deux sous-unités. La petite décode l'ARN messager et la grande réalise la polymérisation des acides aminés pour former 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,...) correspondante. Les chercheurs ont déterminé la composition et l'architecture (L’architecture peut se définir comme l’art de bâtir des édifices.) très particulières des ribosomes des mitochondries d'Arabidopsis. Cette étude a été publiée dans la revue Nature Plants.


Figure: Comparaison structurale entre le mitoribosome d'Arabidopsis et le mitoribosome animal et le ribosome cytosolique d'Arabidopsis, qui met en évidence l'originalité de l'architecture de ce mitoribosome. En particulier, il se caractérise par la présence de domaines additionnels (entourés en rouge). "SSU" représente les petites sous unités et "LSU" les grandes sous-unités ribosomales. © Philippe Giegé

Les mitochondries représentent la centrale énergétique des cellules eucaryotes. Pour leur métabolisme (Le métabolisme est l'ensemble des transformations moléculaires et énergétiques qui se déroulent de manière ininterrompue dans la cellule ou l'organisme vivant. C'est un...) comme pour l'expression de leurs gènes, les mitochondries combinent des caractéristiques de type bactérien et des traits qui ont évolué chez les eucaryotes. La traduction est l'étape la moins bien connue de l'expression génique mitochondriale. Chez les plantes, certaines protéines présentant un motif répété de trente-cinq acides aminés, dites "protéines à pentatricopeptide repeat" (PPR) sont impliquées dans toutes les étapes de l'expression génique mais leur fonction dans la traduction mitochondriale restait incertaine.

Par une approche biochimique, les chercheurs ont caractérisé les ribosomes mitochondriaux (mitoribosomes) de la plante (Les plantes (Plantae Haeckel, 1866) sont des êtres pluricellulaires à la base de la chaîne alimentaire. Elles forment l'une des subdivisions (ou règne) des...) modèle Arabidopsis thaliana et identifié les protéines qui les composent. 19 protéines spécifiques des mitoribosomes de plante ont été trouvées, parmi lesquelles 10 sont des protéines PPR. L'analyse de mutants des gènes codant pour ces protéines PPR, a révélé leur rôle dans la traduction. Finalement, une analyse par cryomicroscopie électronique a dévoilé l'architecture tridimensionnelle unique de ces mitoribosomes. Ils sont caractérisés par une très grande petite sous-unité avec en particulier un nouveau domaine allongé de grande taille jamais observé à ce jour (Le jour ou la journée est l'intervalle qui sépare le lever du coucher du Soleil ; c'est la période entre deux nuits, pendant laquelle les rayons du Soleil éclairent le ciel. Son début (par rapport à minuit heure...) pour les autres ribosomes.

Ce travail participe à la compréhension de la diversité évolutive des systèmes de traduction. Il illustre de manière remarquable comment l'évolution a joué avec les mitoribosomes pour optimiser la synthèse protéique dans les mitochondries.

Référence publication:
Small is big in Arabidopsis mitochondrial ribosome.
Waltz F, Nguyen TT, Arrivé M, Bochler A, Chicher J, Hammann P, Kuhn L, Quadrado M, Mireau H, Hashem Y, Giegé P.
Nat Plants. 2019 Jan;5(1):106-117. doi: 10.1038/s41477-018-0339-y. Epub 2019 Jan 9

Contact chercheur:
- Philippe Giegé - Institut (Un institut est une organisation permanente créée dans un certain but. C'est habituellement une institution de recherche. Par exemple, le Perimeter Institute for...) de 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 des Plantes, UPR2357 (CNRS)

Site: http://www.ibmp.cnrs (Le Centre national de la recherche scientifique, plus connu sous son sigle CNRS, est le plus grand organisme de recherche scientifique public français (EPST).).fr/equipes/fonctions-des-proteines-ppr/
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