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Le sucre n’est pas que pour faire des sucreries. À l’intérieur des cellules, les sucres fixés aux protéines et aux graisses aident les molécules à se reconnaître mutuellement et à laisser les cellules communiquer.

Les sucres peuvent se lier aux ARN

Aujourd’hui, pour la première fois, des chercheurs rapportent que les sucres semblent également se lier à certaines molécules d’ARN, qui agissent de plusieurs façons, comme la traduction de l’ADN en protéines à la catalyse des réactions chimiques. On ne sait pas exactement ce que font ces ARN enrobés de sucre. Mais si les résultats des tests tiennent le coup, ils suggèrent que de vastes nouveaux rôles pourraient s’ajouter aux ARN.
La recherche publiée sur le serveur de préimpression bioRxiv, a suscité des réponses immédiates sur Twitter frôlant l’hyperbolique : « une nouvelle ère commence ! a écrit un scientifique. « Un brillant exemple de la façon dont la collaboration. peut changer le visage de la biochimie telle que nous la connaissons ! a écrit un autre. « C’est un résultat époustouflant », a tweeté un autre.
Interrogés par le Secteur des sciences pour obtenir leurs commentaires, les scientifiques ont été un peu plus mesurés. « C’est une observation profonde que personne n’avait prévue « , dit Mark Lehrman, un pharmacologue du Southwestern Medical Center de l’Université du Texas (UT) à Dallas qui n’était pas impliqué dans cette recherche. Cette observation profonde incite encore à la prudence : d’autres ne sont pas encore convaincus des résultats de base.
L’idée que les ARN puissent être modifiés par d’autres molécules n’est pas nouvelle. Chuan He, chimiste à l’Université de Chicago en Illinois, note que les chercheurs ont observé quelque 170 modifications chimiques différentes de l’ARN – un groupe méthyle ici ou un groupe acétyle là – qui, entre autres fonctions, assurent que l’ARN se retrouve dans un compartiment cellulaire ou un autre. Mais jusqu’à présent, personne n’avait vu les sucres complexes modifier les ARN.
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Des groupes de sucre appelés glycanes N-liés se liaient à un sous-ensemble d’ARN

Dans la préimpression de bioRxiv, des chercheurs dirigés par la glycochimiste Carolyn Bertozzi et le postdoc Ryan Flynn de l’Université Stanford à Palo Alto, Californie, ont utilisé un large éventail d’analyses chimiques pour examiner l’ARN profondément dans les lignées cellulaires des souris, hamsters et humains. Ils ont découvert que des groupes de sucre appelés glycanes N-liés, se liaient à un sous-ensemble d’ARN par l’intermédiaire d’une de leurs lettres chimiques appelée guanosine.
Selon Bertozzi et ses collègues, les plus susceptibles d’être sucrés sont de petits ARN appelés ARN Y, qui ne codent pas les protéines, mais semblent jouer un rôle dans la réplication de l’ADN. Les chercheurs ont même observé les ARN sucrés dans des cellules isolées de souris vivantes.
« Je suis assez convaincue par ces données « , dit Laura Kiessling, glycochimiste au Massachusetts Institute of Technology à Cambridge. Toutefois, elle note que de nombreuses questions demeurent : « exactement ce qui est modifié et comment c’est encore un grand mystère. »
Bertozzi et ses collègues suggèrent que l’ARN pourrait acquérir ses sucres à partir des mêmes enzymes que les cellules qui utilisent pour ajouter des sucres aux protéines. L’une de ces enzymes est l’OST, qui fonctionne en éliminant d’abord les glycanes N-liés des lipides et en les ajoutant ensuite aux protéines.
L’équipe a découvert que les ARN étaient modifiés exclusivement par des glycanes N-liés. Et lorsqu’ils ont bloqué l’action de l’OST, les complexes ARN-sucre n’ont pas fait leur apparition, suggérant que l’OST pourrait transférer des sucres à l’ARN.

Les ARNs pourraient ne pas être modifiés

Mais l’OST se présente sous deux formes. Et l’une d’entre elles coupe simplement les glycanes des lipides sans les transférer, ce qui rend possible que ces sucres flottants réagissent simplement avec les ARNs qui flottent à proximité. Si une réaction contrôlée par une enzyme lie les glycanes aux ARN, cela suggère que la cellule dépense de l’énergie pour remplir une fonction spécifique, dit Kiessling. Mais si ce n’est qu’une réaction secondaire, « ce serait moins intéressant », ajoute-t-elle.
Une autre préoccupation, selon un scientifique qui a demandé à ne pas être identifié, est que les ARN pourraient ne pas être modifiés du tout. Les ARN pourraient plutôt former des complexes avec des protéines qui sont elles-mêmes modifiées par les sucres.
Le groupe de Stanford a ajouté des réactifs pour ronger ces complexes, mais certains complexes peuvent avoir été résistants. Bertozzi a refusé de commenter cette histoire, parce qu’elle avait soumis le manuscrit à une revue à comité de lecture qui demande aux auteurs de ne pas commenter avant sa publication.

Pourquoi cela se produit-il ?

S’il s’avère que les cellules utilisent des enzymes pour modifier l’ARN avec les sucres, la grande question est « pourquoi ? Parmi les possibilités : les sucres peuvent aider à guider les interactions des ARN avec des protéines particulières ou à marquer certains ARN à éliminer.
« Nous ne le savons pas « , dit Nicholas Conrad, biologiste de l’ARN à l’UT Southwestern. « Je sais juste que si ça se passait dans mon labo, je serais vraiment excité. Ça nous ouvre une toute nouvelle porte à explorer. »
Source : Science
Crédit photo : Pixabay