Épissage (génétique)

Diagramme articulaire ARN

Qu'est-ce que l'épissage?

Il Épissage o Le processus de coupe et l'épissage de l'ARN est un phénomène moléculaire qui se produit dans les organismes eucaryotes après la transcription de l'ADN à l'ARN et implique l'élimination des introns d'un gène, conservant les exons. Est considéré comme fondamental dans l'expression des gènes.

Il se produit par des événements pour éliminer le lien de phosphodiéster entre les exons et les introns et l'union obligataire ultérieure entre les exons. 

L'épissage se produit dans tous les types d'ARN; Cependant, il est plus pertinent dans la molécule d'ARN messager. Il peut également se produire dans l'ADN et les molécules de protéines.

Au moment de l'assemblage des exons, ils subissent un arrangement ou tout taux de changement. Cet événement est connu sous le nom d'épissage alternatif et a des conséquences biologiques importantes.

Qu'est-ce que l'épissage?

Un gène est une séquence d'ADN avec les informations nécessaires pour exprimer un phénotype. Le concept de gène n'est pas strictement limité aux séquences d'ADN qui sont exprimées en protéines.

Le «dogme» central de la biologie implique le processus de transcription de l'ADN à une molécule intermédiaire, l'ARN messager. Cela se traduit à son tour en protéines à l'aide de ribosomes.

Cependant, dans les organismes eucaryotes, ces longues séquences de gènes sont interrompues par un type de séquences qui ne sont pas nécessaires au gène en question: les introns. Pour l'ARN messager, il peut être traduit efficacement, ces introns doivent être éliminés.

L'épissage de l'ARN est un mécanisme qui implique plusieurs réactions chimiques, utilisées pour éliminer les éléments qui interrompent la séquence d'un certain gène. Les éléments conservés sont appelés exons.

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Où l'épissage se produit?

Espliceosoma est un énorme complexe de nature protéique qui est responsable de la catalyse des étapes de l'épissage. Il se compose de cinq types d'ARN de petite nucléaire, appelés U1, U2, U4, U5 et U6, en plus d'une série de protéines.

On suppose que l'exploitosome participe au pliage de la pré-Arnm pour l'aligner correctement avec les deux régions où le processus d'épissage se produira.

Ce complexe est capable de reconnaître la séquence consensuelle que la plupart des introns ont à propos de leurs extrémités 5 'et 3'. Il convient de noter que des gènes ont été trouvés dans Metazoa qui ne possèdent pas ces séquences et n'utilisent un autre groupe d'ARN petit nucléaire pour reconnaître.

Types d'épissage

Dans la littérature, le terme épissage est généralement appliqué au processus impliquant l'ARN messager. Cependant, il existe différents processus d'épissage qui se produisent dans d'autres biomolécules importantes.

Les protéines peuvent également expérimenter l'épissage, dans ce cas, c'est une séquence d'acides aminés qui est retirée de la molécule.

Le fragment éliminé est appelé "Intenlena". Ce processus se produit naturellement dans les organismes. La biologie moléculaire a réussi à créer diverses techniques en utilisant ce principe qui implique la manipulation des protéines.

De même, l'épissage se produit également au niveau de l'ADN. Ainsi, deux molécules d'ADN qui étaient précédemment séparées, peuvent rejoindre les liaisons covalentes.

Types d'épissage d'ARN

D'un autre côté, selon le type d'ARN, il existe différentes stratégies chimiques dans lesquelles le gène peut se débarrasser des introns.

L'épissage pré-ARNM est en particulier un processus compliqué, car il implique une série d'étapes catalysées par l'espliceosome. Chimiquement, le processus se produit en raison de réactions de transmission.

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Dans les levures, par exemple, le processus commence par la rupture de la région 5 'sur le site de reconnaissance, la "boucle" intron-exon est formée par un lien phosphodiéster 2'-5'. Le processus se poursuit avec la formation d'un écart dans la région 3 ', et enfin l'union des deux exons se produit.

Certaines des introns qui interrompent les gènes nucléaires et mitochondries peuvent effectuer leur épissage sans avoir besoin d'enzymes ou d'énergie, mais au moyen de réactions de transmission. Ledit phénomène a été observé dans le corps Tetrahymena thermophila.

En revanche, la plupart des gènes nucléaires appartiennent au groupe d'introns qui ont besoin de machines qui cataloguent le processus d'élimination.

Épissage alternatif

Chez l'homme, il a été rapporté qu'il y en a environ 90.000 protéines différentes, et pensaient auparavant qu'il devrait y avoir un nombre identique de gènes.

Avec l'arrivée des nouvelles technologies et le projet du génome humain, on pourrait conclure que nous n'avons que 25 environ.000 gènes. Alors, comment est-il possible que nous ayons tant de protéines?

Les exons ne peuvent pas être assemblés dans le même ordre dans lequel ils ont été transcrits à l'ARN, mais sont fixés en établissant de nouvelles combinaisons.

Ce phénomène est connu sous le nom d'épissage alternatif. Pour cette raison, un seul gène transcrit peut produire plus d'un type de protéine.

Cette incongruité entre le nombre de protéines et le nombre de gènes a été élucidée en 1978 par le chercheur Gilbert, laissant derrière lui le concept traditionnel de "par un gène il y a une protéine".

Schéma d'épissage alternatif. Source: National Genome Research Institute, Wikimedia Commons

Les fonctions

Pour Kelemen and Collaborators (2013), "l'une des fonctions de cet événement est.

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Selon ces auteurs, "L'épissage alternatif est responsable de la régulation de l'emplacement des protéines, de leurs propriétés enzymatiques et de leur interaction avec les ligands". Il a également été lié aux processus de différenciation cellulaire et au développement d'organismes.

À la lumière de l'évolution, il semble être un mécanisme important de changement, car une forte proportion d'organismes eucaryotes plus élevés qui souffrent d'événements d'épissage alternatifs élevés ont été trouvés. En plus de jouer un rôle important dans la différenciation des espèces et dans l'évolution du génome.

Épissage alternatif et cancer

Il est prouvé que toute erreur dans ces processus peut conduire à un fonctionnement anormal de la cellule, produisant de graves conséquences pour l'individu. Dans ces pathologies potentielles, le cancer se démarque.

C'est pourquoi un épissage alternatif a été proposé comme nouveau marqueur biologique pour ces conditions anormales dans les cellules.

De même, si la base du mécanisme par lequel la maladie survient en profondeur est obtenue, des solutions pourraient être suggérées pour eux.

Les références

1. Berg, J. M., Stryer, L., & Tymoczko, J. L. (2007). Biochimie. J'ai inversé.
2. De Conti, L., Baralle, m., & Buratti, et. (2013). Définition d'exon et d'intron dans l'épissage pré -MRNA. Revues interdisciplinaires de Wiley: ARN, 4(1), 49-60.
3. Kelemen, ou., Convertini, P., Zhang, Z., Wen, et., Shen, M., Falaleeva, m., & Stamm, s. (2013). Fonction de l'épissage alternatif. Gène, 514(1), 1-30.
4. Lamond, un. (1993). Le spliceosome. Bioessays, 15(9), 595-603.
5. Vila-perelló, m., & Muir, t. W. (2010). Applications biologiques de l'épissage des protéines. Cellule, 143(2), 191-200.