MicroARN

Les micro ARN sont des ARN simple-brin longs d'environ 21 à 24 nucléotides. Il existe plusieurs centaines de gènes de microARN dans les génomes de la majorité des organismes pluricellulaires.



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  • Les microARN sont des ARN non codants de 21 à 25 nucléotides qui.... Ce complexe guide ensuite le microARN vers la région 3'non codante (3'UTR) de l'ARNm cible.... Dans un premier temps, dans la grande majorité des cas, seul le microARN est .... Arabidopsis HEN1 : a genetic link between endogenous miRNA controlling... (source : edk)
  • ... nommé la voie des microARN, est capable d'attaquer l'ARN du VIH-1 à l'échelle moléculaire.... Comme l'ensemble des rétrovirus, son génome est constitué d'ARN et non d'ADN (1).... La biosynthèse des miARN dans l'organisme est un phénomène complexe..... «A role for the P-body component GW182 in microRNA function».... (source : ircm.qc)
Acides nucléiques

Les micro ARN (miRNA) sont des ARN simple-brin longs d'environ 21 à 24 nucléotides. Il existe plusieurs centaines de gènes de microARN dans les génomes de la majorité des organismes pluricellulaires. Les miRNA sont des répresseurs post-transcriptionnels : en s'appariant à des ARN messagers, ils guident leur dégradation, ou la répression de leur traduction en protéine.

Biosynthèse

Les gènes de miRNA sont transcrits sous la forme de longs précurseurs nommés «pri-miRNA». Ces précurseurs sont clivés dans le noyau par un complexe appelé Microprocesseur, et constitué par les enzymes Drosha et DGCR8 (Di George Critical Region 8 ou Pasha) (chez les animaux) ; par une enzyme de la famille Dicer (chez les plantes) ; en un produit intermédiaire nommé «pre-miRNA». Le pre-miRNA est un ARN long d'environ 70 nucléotides, replié en tige-boucle imparfaite par complémentarité de bases entre la première moitié et la seconde moitié de sa séquence.

Ce pre-miRNA est transporté du noyau au cytosol par transport actif GTP-dépendant grâce à une interaction avec l'exportine 5 (chez les animaux).

Le pre-miRNA est ensuite clivé par une enzyme de la famille Dicer qui permet l'hydrolyse de la structure boucle (chez les animaux, cette réaction se déroule dans le cytoplasme ; elle est nucléaire chez les plantes), pour libérer un petit ARN double-brin nommé «miRNA».

Ce miRNAdb (db=double brin) interagit alors avec une protéine de la famille Argonaute (Ago1 ou Ago2) pour former le complexe RISC (RNA-induced Silencing Complex). Ce complexe d'environ 160kDa a été décrit comme étant suffisant à l'activité de Silencing des miRNAs, cependant d'autres protéines tel la Geminine peuvent s'y ajouter pour former des complexes allant jusqu'à 550kDa. Au cours de la formation du RISC il y a passage d'un miRNAdb à un miRNA sb (sb=simple brin). Seul le brin spécifique de l'ARNm cible du miRNA est gardé (réaction thermodynamique) au sein du complexe.

L'ARNm cible est alors chargé au sein du complexe RISC. Deux voies de "Silencing" sont alors envisageables, soit la dégradation de l'ARNm cible si le complexe contient la protéine Ago2, soit la répression de la traduction de ce dernier si le complexe contient la protéine Ago1.


Les enzymes Dicer sont aussi responsables de la production de petits ARN interférents (ou siRNA) à partir de longs ARN double-brin, au cours du processus d'interférence à ARN. Ce processus a été décrit chez la plante comme pouvant être une défense antivirale.

Fonction

Les miRNAs ont été montrés comme étant impliqués dans la plupart de fonctions physiologiques principales telles la croissance cellulaire[1], l'apoptose[2], le métabolisme[3], etc. Cependant depuis quelques années, ces miRNAs ont été décrits comme dérégulés dans la plupart de tumeurs. Certains sont même directement impliqués dans les mécanismes de carcinogenèses et couramment dénommés "oncomiR" (ref).

miRNAs et virus

Quelques équipes ont étudié les interactions entre miRNAs et virus. En effet certains miRNA des cellules hôtes seraient capables de cibler des ARN viraux et confèrent un rôle antiviral à ces molécules (ref) ou au contraire permettant au virus de s'accumuler dans la cellule. Cette situation à été décrite pour le miRNA miR-122a particulièrement exprimé dans le foie et facilitant la réplication de l'ARN du virus de l'hépatite B par une interaction dans sa séquence 5'non codante (Ref).

Qui plus est , il semblerait que certains virus possèdent aussi des gènes codant des miRNAs au sein de leur génome. Ces derniers pourraient participer à une régulation des ARN viraux ou alors participeraient à une déstabilisation des miRNAs de l'hôte.

Un des gros challenges actuel est de pouvoir mieux identifier les gènes ciblés par ces miRNAs pour mieux comprendre leur rôle et les conséquences de leur dérégulation dans les pathologies.

Références

  1. Cette publication (en anglais) défini les miRNAs et propose des voies à suivre pour classer comme miRNAs, des gènes codant des ARN. Victor Ambros, Bonnie Bartel, David P. Bartel, Christopher B. Burge, James C. Carrington, Xuemei Chen, Gideon Dreyfuss, Sean R. Eddy, Sam Griffiths-Jones, Mhairi Marshall, Marjori Matzke, Gary Ruvkun and Thomas Tuschl (2003) "A uniform system for microRNA annotation", RNA, 9 : 277-279. [1]
  2. Cette publication (en anglais) discute des processus où sont impliqués les siRNAs et les miRNA, dans le contexte de deux articles publiés dans le journal Science. David Baulcombe (2002) "An RNA Microcosm", Science, 297 : 2002-2003. [2]
  3. Cette publication (en anglais) décrit la découverte de "lin-4", le premier miRNA découvert chez C. elegans. Lee, R. C., Feinbaum, R. L. and Ambros, V. (1993) "The C. elegans heterochronic gene lin-4 encodes small RNAs with antisense complementarity to lin-14", Cell, 75 : 843–854. [3]

Liens externes

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