Cumul d’activités pour l’exosome
L’exosome est un facteur clé de la dégradation des ARN chez les eucaryotes. L’équipe de Dominique Gagliardi à l'Institut de biologie moléculaire des plantes, a identifié une activité catalytique inédite de l’exosome chez Arabidopsis, qui n’existe ni chez la levure ni chez l’homme. Cette activité a la particularité d’être réversible : elle peut soit dégrader des ARN soit synthétiser des extensions ribonucléotidiques. Cette propriété catalytique de l’exosome semble conservée dans toute la lignée verte, et pourrait également exister chez d’autres eucaryotes comme un pathogène humain, l'amibe Naegleria fowleri. Cette étude a été publiée le 18 décembre 2017 dans la revue Nature Communications.
La dégradation des ARN est indispensable à la régulation de l’expression génique. Elle participe notamment à l’ajustement rapide du transcriptome en réponse à des stress ou lors des transitions développementales. Un élément central de la machinerie de dégradation des ARN chez les eucaryotes est l’exosome. L’exosome est constitué d’un cœur de neuf sous-unités auxquelles s’associent des facteurs responsables de la reconnaissance des substrats ARN et de leur dégradation.
Chez la levure et les animaux, y compris chez l’homme, le cœur de l’exosome ne possède aucune activité catalytique : la dégradation des substrats de l’exosome est assurée uniquement par des ribonucléases recrutées par le cœur. Les chercheurs ont identifié une activité ribonucléasique additionnelle de l’exosome chez Arabidopsis. Cette activité inédite pour un exosome chez les eucaryotes est due à une des sous-unités du cœur. A l’instar de plusieurs exoribonucléases procaryotiques, elle est dite phosphorolytique car elle utilise du phosphate inorganique, et non de l’eau, pour cliver les ARN.
Une particularité notable d’une telle activité phosphorolytique est d’être réversible : l’exosome d’Arabidopsis a donc la capacité de synthétiser des extensions nucléotidiques en plus de dégrader des ARN. Les chercheurs ont également montré que l’activité phosphorolytique contribue à un des rôles majeurs de l’exosome, la maturation d’ARN ribosomiques et qu’elle est nécessaire au développement optimal d’Arabidopsis. L’activité phosphorolytique de l’exosome apparait strictement conservée chez les plantes. Elle pourrait également exister chez d’autres eucaryotes comme l'amibe Naegleria fowleri.
En savoir plus
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RNA degradation by the plant RNA exosome involves both phosphorolytic and hydrolytic activities.
Nature Communications, 8: 2162 doi: 10.1038/s41467-017-02066-2. Published online: 18 December 2017
Natalia Sikorska, Hélène Zuber, Anthony Gobert, Heike Lange and Dominique Gagliardi.