Les modifications dynamiques et réversibles de l'ADN et de l'ARN régulent l'expression et la transcription des gènes, influençant les processus cellulaires, le développement des maladies et la santé des organismes. Les petits ARN nucléolaires (snoARN) sont des molécules d’ARN guides qui dirigent les modifications chimiques des cibles d’ARN ribosomique (ARNr) cellulaires.
Des chercheurs de l’Université de Chicago ont développé une nouvelle méthode pour identifier les cibles d’ARN cellulaires des snoARN, découvrant des milliers de cibles auparavant inconnues dans les cellules humaines et les tissus cérébraux de souris. Ces interactions vont au-delà de la guidance des modifications d’ARNr et incluent l’ARN messager (ARNm), facilitant la sécrétion des protéines, un processus cellulaire important.
Chuan He, PhD, co-auteur senior de l'étude, a déclaré : "Une fois que vous voyez tant de cibles pour ces snoARN, vous réalisez qu'il y a beaucoup plus à comprendre." Les résultats, publiés en novembre 2024 dans la revue Cell, suggèrent des implications significatives pour la physiologie et des applications thérapeutiques potentielles.
Bien qu'il existe plus de 1 000 gènes connus codant pour des snoARN dans le génome humain, seuls environ 300 cibles d’ARN avaient été identifiées. De nombreux snoARN varient en longueur de 50 à 250 résidus, indiquant des fonctions diverses. L’étude a utilisé un nouvel outil appelé "snoKARR-seq" pour relier les snoARN à leurs ARN cibles.
Les résultats ont révélé que la plupart des nouvelles cibles de snoARN ne chevauchent pas les sites de modification d’ARN connus, suggérant une fonction cellulaire plus large. Notamment, un snoARN nommé SNORA73 a été trouvé interagissant avec des ARNm codant pour des protéines sécrétées et des protéines de membrane cellulaire, agissant comme une "colle moléculaire" facilitant la sécrétion des protéines.
Les chercheurs ont démontré que des séquences de snoARN synthétiques pouvaient être conçues pour influencer la sécrétion des protéines. En modifiant un rapporteur de protéine fluorescente verte (GFP) pour interagir avec SNORA73, ils ont obtenu une augmentation de 30 à 50 % de la sécrétion des protéines.
Bien que la technologie pour synthétiser et délivrer des snoARN soit encore en cours de développement, He et Pan sont optimistes quant à son potentiel, en particulier parmi divers types cellulaires tels que les cellules neuronales et souches. He a souligné les efforts collaboratifs entre la Division des Sciences Biologiques et la Division des Sciences Physiques à UChicago, mettant en avant l'article comme un exemple de recherche interdisciplinaire fructueuse.
Les auteurs supplémentaires de l'étude comprennent Tong Wu, Bernadette A. Miao, Fei Ji, Shun Liu, Pingluan Wang, Yutao Zhao, Yuhao Zhong, Arunkumar Sundaram, Tie-Bo Zeng, Marta Majcherska-Agrawal et Robert J. Keenan.