Explorer les secrets du métabolisme de l'ARN des micro-organismes extrêmophiles
Dans un article publié dans la revue RNA, les scientifiques ont étudié les voies de synthèse et de maturation des ARN ribosomiques dans trois archées vivant dans des milieux extrêmes différents. Cette étude, mettant à profit une nouvelle technique de séquençage, a permis de mettre en évidence des point communs entre ces trois archées permettant de mieux comprendre les mécanismes d’adaptation aux conditions extrêmes.
Les archées, établies comme un troisième domaine de la vie à côté des bactéries et des eucaryotes à la fin du siècle dernier, sont un groupe de micro-organismes très mal compris présents dans de nombreuses niches écologiques. Certains d'entre eux sont même capables de prospérer dans des milieux très chaud, de très forte salinité, etc. et qui peuvent ressembler à des environnements terrestres primordiaux ou extraterrestres. De plus, des études récentes suggèrent une histoire évolutive commune des archées et des eucaryotes, les positionnant comme nos parents proches.
En conséquence, la compréhension de la biologie fondamentale et de l'adaptation cellulaire de ces organismes pourrait non seulement démêler leur rôle écologique et favoriser le développement d'applications biotechnologiques potentielles, mais également fournir des informations sur l'origine évolutive des cellules eucaryotes.
Utilisant une technologie de séquençage en molécule unique permettant d'obtenir la lecture de longue molécules d'ADN/ARN (Oxford Nanopore), les scientifiques ont décrypté la maturation des ARN ribosomiques (ARNr) dans trois archées modèles différents.
Le ribosome est une machine macromoléculaire complexe composée d'ARN et de protéines qui permet le production de protéines à partir de séquences d’ARN provenant du génome. En tant que tel, le ribosome est un élément clé de l'expression des gènes et de la vie cellulaire. En explorant la voie de maturation de l'ARN ribosomique de trois archées avec des modes de vie extrêmes différents, les scientifiques ont pu obtenir des informations sur les étapes communes et spécifiques aux organismes de la maturation de l'ARNr. En outre, les scientifiques ont également pu mieux comprendre les étapes de l'ajout de modifications de l´ARNr connues pour affiner la fonction de la machinerie de traduction.
Ces travaux fournissent la preuve que la maturation de l'ARN ribosomique peut être étudiée de manière plus efficace en utilisant et en obtenant des informations multidimensionnelles telles que la maturation et les événements de modification de l'ARNr chez des organismes notoirement difficiles à cultiver dans des conditions normales de laboratoire. En raison de sa simplicité, la technologie et le procédé méthodologique développé pourraient être utilisés pour explorer la biodiversité de la maturation de l'ARN (ribosomiques) dans tous les domaines de la vie et révéler les traits communs et l'adaptation cellulaire de la maturation de l'ARN (ribosomiques).
Figure : À l´aide de la technologie Oxford Nanopore, le séquençage à lecture longue peut être obtenu à partir d'ARN ou d'ADNc. Les lectures de molécules uniques obtenus peuvent être triées en fonction de leurs extrémités 5´ et 3´ et être utilisées pour déduire la voie de maturation de l'ARN ribosomique ainsi que le moment de l'ajout de certaines modifications exemplaires de l'ARN ribosomique.
En savoir plus :
Nanopore-based RNA sequencing deciphers the formation, processing, and modification steps of rRNA intermediates in Archaea.
Grünberger Felix, Jüttner Michael, Knüppel Robert, Ferreira-Cerca Sébastien, Grohmann Dina. RNA. 2023 May 16:rna.079636.123. doi: 10.1261/rna.079636.123. Online ahead of print.
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