Les molécules d’ARN sont vraiment polyvalentes. Ils transfèrent l’information génétique de l’ADN dans la cellule. Ils régulent l’activité des gènes. Et certains d’entre eux ont un effet catalytique : tout comme les enzymes, ils permettent des réactions biochimiques qui seraient difficiles, voire impossibles, à se produire seules. Ces molécules d’ARN spéciales qui accélèrent ces réactions sont appelées ribozymes.
L’équipe du professeur de chimie Claudia Höbartner de la Julius-Maximilians-Universität (JMU) de Würzburg présente maintenant un ribozyme récemment découvert appelé SAMURI dans la revue Chimie naturelle.
SAMURI peut modifier avec précision d’autres molécules d’ARN. Cette capacité est très utile pour la recherche sur l’ARN : « Nous pouvons utiliser ces ribozymes comme outils pour marquer l’ARN avec des colorants et le rendre visible », explique le Dr Takumi Okuda, chercheur au JMU. « De cette façon, les voies de l’ARN dans la cellule et ses interactions avec d’autres molécules peuvent être encore mieux étudiées. »
Les ribozymes pourraient également être envisagés pour un usage thérapeutique à l’avenir. « Nous voyons de nouvelles applications possibles pour les ribozymes lorsque les enzymes responsables d’une tâche spécifique manquent ou ne sont plus fonctionnelles en raison de mutations », explique Claudia Höbartner.
Détails sur le nouveau ribozyme
Qu’est-ce qui distingue le nouveau ribozyme SAMURI ? Il modifie d’autres molécules d’ARN sur un site précisément défini d’une adénine spécifique. Là, il attache des molécules sur lesquelles, à leur tour, des colorants ou d’autres molécules peuvent facilement être insérés, comme si on attachait une ceinture de sécurité. De telles réactions sont connues sous le nom de chimie du clic.
SAMURI présente également l’avantage d’être actif dans les mêmes conditions physiologiques que celles qui prévalent dans les cellules vivantes. Ce n’est pas le cas des autres ribozymes synthétiques.
Autre particularité : SAMURI utilise un nouveau cofacteur synthétique pour rendre les molécules d’ARN accessibles à la chimie click. Ce cofacteur a été développé par le Dr Takumi Okuda ; il a été inspiré par le cofacteur naturel omniprésent SAM (S-adénosylméthionine). C’est également de là que vient le nom du nouveau ribozyme : SAMURI signifie « SAM-analog using ribozyme ».
Le groupe de Claudia Höbartner souhaite ensuite élucider la structure et le mécanisme d’action de SAMURI. Elle souhaite également développer d’autres ribozymes capables de modifier les éléments constitutifs de l’ARN autres que l’adénine.
Plus d’information:
Claudia Höbartner et al, Un ribozyme utilisant un analogue de SAM pour l’alkylation d’ARN spécifique à un site dans les cellules vivantes, Chimie naturelle (2023). DOI : 10.1038/s41557-023-01320-z . www.nature.com/articles/s41557-023-01320-z