Les scientifiques commencent à comprendre le fonctionnement précis d’un type de gène qui, contrairement à d’autres gènes, ne code pas pour les protéines, les éléments constitutifs de la vie.
Une nouvelle recherche menée par l’Université de Bath montre le mécanisme par lequel les gènes codant pour un sous-ensemble d’ARN longs non codants (lncRNA) interagissent avec les gènes voisins pour réguler le développement et la fonction des cellules nerveuses essentielles.
Malgré leur prévalence sur les gènes codant pour l’ARNlnc dans le génome (les estimations vont de 18 000 à 60 000 gènes d’ARNlnc dans le génome humain par rapport à 20 000 gènes codant pour les protéines), ces segments d’ADN ont déjà été considérés comme indésirables précisément parce que les informations contenues dans n’entraîne pas la production d’une protéine. Cependant, il est maintenant clair que certains lncRNA sont tout sauf des rebuts, et ceux-ci pourraient jouer un rôle clé dans la restauration de la fonction physique chez les personnes qui ont subi de graves lésions nerveuses.
Bien que la fonction de la plupart des gènes lncRNA reste un mystère, un sous-ensemble est co-exprimé dans le cerveau avec des gènes voisins qui codent pour des protéines impliquées dans le contrôle de l’expression génique. En d’autres termes, les gènes de ces lncARN et de leurs voisins codant pour les protéines fonctionnent par paire. Ensemble, ils régulent le développement et la fonction des cellules nerveuses essentielles, en particulier dans le cerveau pendant le développement embryonnaire et au début de la vie.
La nouvelle étude décrit la voie de régulation impliquée dans le contrôle des niveaux de l’une de ces paires de gènes. Leur emplacement et leur quantité dans le génome doivent être soigneusement coordonnés, tout comme le moment de leur activité.
« Nous avons précédemment défini l’une des fonctions les plus profondes de l’ARNlnc dans le cerveau et notre nouvelle étude identifie une voie de signalisation importante qui agit pour coordonner l’expression de cet ARNlnc et du gène clé codant pour la protéine avec laquelle il est associé », explique le Dr Keith Vance, auteur principal de l’étude du Département de biologie et de biochimie de Bath.
« Cette nouvelle recherche nous rapproche de la compréhension de la biologie fondamentale des cellules nerveuses et de la façon dont elles sont produites. La médecine régénérative est la fin du jeu et avec des recherches supplémentaires, nous espérons développer une compréhension plus approfondie du fonctionnement des gènes lncRNA dans le cerveau.
Il ajoute : « Cette connaissance pourrait être importante pour les scientifiques qui cherchent des moyens de remplacer les neurones défectueux et de restaurer la fonction nerveuse, par exemple chez les personnes qui ont subi des accidents vasculaires cérébraux. »
Les cartes d’interaction de la chromatine identifient les éléments cis-régulateurs sensibles à Wnt coordonnant l’expression de Paupar-Pax6 dans les cellules neuronales, Génétique PLoS (2022). DOI : 10.1371/journal.pgen.1010230