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Figure: Les modifications divergentes de l'ARNr (m7G2601 chez Staphylococcus aureus, m5C1962 chez Escherichia coli) dans le corridor d'accommodation de l'ARN de transfert (ARNt) sont régies par les enzymes RlmQ (S. aureus) et RlmI (E. coli), révélant ainsi des subtilités de traduction propres à chaque espèce.
© Stefano Marzi
Dans un article publié dans la revue RNA, les scientifiques dévoilent l'existence d'une nouvelle enzyme conservée dans plusieurs bactéries à Gram positif (appelées ainsi par leur réaction positive à la coloration de Gram due aux spécificités de leur paroi). Cette enzyme, une méthylase, modifie spécifiquement un seul nucléotide de l'ARN ribosomique (ARNr) en lui ajoutant un groupement méthyl. Cette modification qui se produit lors de la biogenèse du ribosome, impacte la machinerie moléculaire complexe orchestrant la synthèse des protéines. Positionnée dans le corridor du ribosome que parcourent les ARN de transfert (ARNt) pour fournir les acides aminés essentiels à la construction des protéines, cette modification occupe une place stratégique.
Une approche multidisciplinaire comprenant notamment l'utilisation de l'intelligence artificielle
Cette nouvelle enzyme de modification a été découverte grâce à une approche multidisciplinaire comprenant des analyses génétiques, l'utilisation de l'intelligence artificielle, et une vérification minutieuse des modifications de l'ARN. De manière surprenante, cette découverte a révélé que l'enzyme exerce un impact significatif sur des traits spécifiques de virulence chez le staphylocoque doré ou Staphylococcus aureus (S. aureus), un pathogène majeur de l'Homme, mettant en évidence une interaction complexe entre les modifications de l'ARNr, le processus de traduction et les mécanismes de synthèse des facteurs de virulence.
De nouvelles voies pour le développement de thérapies ciblées contre les infections bactériennes
Cette étude met en lumière l'évolution des rôles des enzymes de modification spécifiques des ARNr, qui s'étendent aux réponses adaptatives lors de situations de stress, de changements environnementaux et d'infections causées par des bactéries pathogènes, formant ainsi un domaine intrigant prêt à être exploré. Ces découvertes soulignent la nécessité de continuer à explorer les liens complexes entre les modifications des ARN, la machinerie cellulaire, et les réponses des bactéries pathogènes aux différentes conditions auxquelles elles sont confrontées. Une meilleure compréhension de ces mécanismes pourrait ouvrir de nouvelles voies pour le développement de thérapies ciblées contre les infections bactériennes, offrant ainsi des perspectives passionnantes pour la recherche future dans le domaine de la microbiologie.
Référence:
Bahena-Ceron R, Teixeira C, Ponce JRJ, Wolff P, Couzon F, François P, Klaholz BP, Vandenesch F, Romby P, Moreau K, Marzi S. RlmQ: a newly discovered rRNA modification enzyme bridging RNA modification and virulence traits in Staphylococcus aureus. RNA. 2024 Feb 16;30(3):200-212. doi: 10.1261/rna.079850.123.