Quand une transgression du code permet la vie et guérit peut-être de la mucoviscidose
Un cas classique de maladie génétique à l'école : un espoir de traitement assez étonnant.
Le trypanosomatide qui ignore le codon stop
Fig 1: il vaut la peine de
lire en détail la page de titre [img].
Source :Nature, Cover, (2023) Kelly Krause/Nature; Cover
concept: Leoš Shivaya Valášek
La page joue sur les mots : Stops
making sense est intraduisible directement. La
phrase signifie à la fois "des stops qui fond du sens" et
"cesser d'avoir du sens".
D'où la traduction très libre dans le titre de JTS : Brûler
un codon stop permet la vie de certains organismes
Lorsque les gènes sont lus par les ribosomes, les codons d'arrêt agissent comme ponctuation, indiquant au ribosome quand arrêter la synthèse des protéines. Mais chez certains protozoaires, les séquences de bases qui composent les codons d'arrêt peuvent également coder des acides aminés, selon l'endroit où le codon apparaît dans l'ARN messager. Kachale,(2023) et ses collègues révèlent comment ces organismes reconnaissent quand les codons doivent être lus comme un codon et quand ils sont un ordre d'arrêt. Les chercheurs se sont concentrés sur un parasite unicellulaire précédemment non décrit appelé Blastocrithidia nonstop. Ils ont découvert qu'il présentait des changements fondamentaux associés aux molécules d'ARN de transfert qui permettent au ribosome de lire les codons d'arrêt en tant qu'acides aminés et de produire ainsi des protéines de pleine longueur. Traduction de (Kachale,&.al.,2023) encourage le lecteur à aller vérifier dans l’article d’origine : ici
[img].
Fig 2: b)Structures secondaires schématiques pour tRNAsGlu reconnaissant tous les codons du glutamate. Source :Kachale,&.al., (2023)
"Le code génétique standard contient 64 codons, dont 61 codent pour des acides aminés et trois définissent des codons stop, signifiant la fin de la traduction. À ce jour, au moins 30 altérations différentes du code génétique sont connues, dont la plupart sont confinées aux génomes mitochondrial et bactérien. [Parfois c'est le codon stop qui est réaffecté à un acide aminé…] Les organismes où l'on trouve des réaffectations de codons stop sont très divers et les plus fréquents sont sont parmi les ciliés où l'on trouve plusieurs codes génétiques alternatifs. "Traduction de (Kachale,&.al.,2023) encourage le lecteur à aller vérifier dans l’article d’origine : ici
[img].
Fig 3:
a)Phylogénie de Blastocrithidia-nonstop, d) les codons reaffectés
Blastocrithidia-nonstop
Source :Kachale,&.al., (2023)
"Les protistes kinétoplastidés tels que
les trypanosomes, les leishmanies et les phytomonades
sont responsables de maladies des insectes, des plantes
et des vertébrés, y compris les humains[…]
La mucoviscidose…?
"Malgré de récentes avancées thérapeutiques, les personnes atteintes de mucoviscidose — une naissance sur 2500 en Europe — ont une espérance de vie qui ne dépasse pas 46 ans et une qualité de vie très impactée. La maladie est due à une ou plusieurs mutations du gène CFTR, qui affecte le bon fonctionnement d’une barrière protectrice essentielle. " UNIGE,Communiqués de presse, (2022, mai 24) encourage le lecteur à aller vérifier dans l’article d’origine : ici
Une transgression du code guérit peut-être de la mucoviscidose
"Dans cette étude, nous montrons que la DAP peut corriger une mutation non-sens du gène CFTR in vivo dans un nouveau modèle de souris à mucoviscidose, in utero, et par l'allaitement, grâce notamment à des propriétés pharmacocinétiques adéquates. La DAP s'avère très stable dans le plasma et est distribuée dans tout l'organisme. La capacité de la DAP à corriger diverses mutations non-sens UGA endogènes du gène CFTR et à restaurer sa fonction chez la souris, dans les organoïdes dérivés de cellules murines ou de patients, et dans les cellules de patients atteints de mucoviscidose révèle le potentiel de telles molécules stimulant la lecture dans développer une approche thérapeutique. Le fait que la correction par DAP de certaines mutations non-sens atteigne un niveau cliniquement pertinent, à en juger par des études antérieures, rend l'utilisation de ce composé d'autant plus attractive."Traduction de Leroy, et al. (2023) encourage le lecteur à aller vérifier dans l’article d’origine : ici
Des activités?
- Permettre aux élèves de trouver
le gène CFTR dans le génome humain
- Permettre aux élèves de vérifier eux-mêmes où on trouve des changements
d'une seule base dans le gène CFTR
- Explorer comment un SNP (mutation ∂F508) est la cause la plus fréquente de mucoviscidose)
- Atelier découverte de la bioinformatique pour les plus jeunes
- Imprimer
en 3D la protéine CFTR
Une section "Outlook" spécial sur la mucoviscidose dans Nature
De nouvelles thérapies transforment la mucoviscidose (fibrose
kystique), une maladie héréditaire qui provoque de graves
accumulation de mucus, d'infection et d'inflammation, en une
affection plus gérable avec laquelle les gens peuvent survivre
jusqu'à l'âge adulte.
- Nature, Outlook (2020, juillet 29). Cystic fibrosis. Nature. https://www.nature.com/collections/badbgijdjb
Mucoviscidose: restaurer l’intégrité des voies respiratoires
Références:
- Dirren, S. (Journaliste). (2023, janvier 30). Un champignon
pourrait lutter contre la mucoviscidose, selon une étude. In CQFD,
RTS. https://www.rts.ch/info/sciences-tech/medecine/13743516-un-champignon-pourrait-lutter-contre-la-mucoviscidose-selon-une-etude.html
- Kachale, A., Pavlíková, Z., Nenarokova, A., Roithová, A., Durante,
I. M., Miletínová, P., Záhonová, K., Nenarokov, S., Votýpka, J.,
Horáková, E., Ross, R. L., Yurchenko, V., Beznosková, P., Paris, Z.,
Valášek, L. S., & Lukeš, J. (2023). Short tRNA anticodon stem
and mutant eRF1 allow stop codon reassignment. Nature, 613(7945),
Art. 7945. https://doi.org/10.1038/s41586-022-05584-2
- Leroy, C., Spelier, S., Essonghe, N. C., Poix, V., Kong, R.,
Gizzi, P., Bourban, C., Amand, S., Bailly, C., Guilbert, R.,
Hannebique, D., Persoons, P., Arhant, G., Prévotat, A., Reix, P.,
Hubert, D., Gérardin, M., Chamaillard, M., Prevarskaya, N., …
Lejeune, F. (2023). Use of 2,6-diaminopurine as a potent suppressor
of UGA premature stop codons in cystic fibrosis. Molecular Therapy,
S152500162300014X. https://doi.org/10.1016/j.ymthe.2023.01.014
- Nature, editor, (2023). Stops making sense. (2023, janvier 24). Nature. Title page comment. https://www.nature.com/nature/volumes/613/issues/7945
-
Nature, O. (2020, juillet 29). Cystic fibrosis. Nature. https://www.nature.com/collections/badbgijdjb
- Simonin, J. L., Luscher, A., Losa, D., Badaoui, M., van Delden, C., Köhler, T., & Chanson, M. (2022). Surface Hydration Protects Cystic Fibrosis Airways from Infection by Restoring Junctional Networks. Cells, 11(9), Art. 9. https://doi.org/10.3390/cells11091587
- UNIGE,Communiqués de presse, (2022, mai 24). Mucoviscidose :
Restaurer l’intégrité des voies respiratoires - https://www.unige.ch/communication/communiques/2022/mucoviscidose-restaurer-lintegrite-des-voies-respiratoires