Les biochimistes utilisent un nouvel outil pour contrôler l'ARNm par la lumière
Une équipe de chercheurs a découvert qu'en utilisant des FlashCaps, ils étaient capables de contrôler la traduction de l'ARNm par la lumière.
AG Rentmeister
Contexte et méthode utilisée
Les fonctions d'une cellule dépendent de molécules spéciales, les enzymes. Les enzymes sont des protéines qui participent aux réactions chimiques dans la cellule. Elles aident à synthétiser les produits du métabolisme, à faire des copies des molécules d'ADN, à préparer l'énergie nécessaire aux activités de la cellule, à modifier l'ADN et à dégrader certaines molécules. Afin de développer un outil permettant aux scientifiques de déterminer non seulement quelles enzymes remplissent quelles fonctions, mais aussi ce qui se passe lorsque celles-ci ne sont activées que dans certaines zones, l'équipe de chercheurs dirigée par le professeur Andrea Rentmeister de l'Institut de biochimie de l'université de Münster a utilisé des FlashCaps synthétisées chimiquement. Les FlashCaps sont dotés d'un groupe protecteur dit photolabile - des groupes chimiques qui peuvent être éliminés par irradiation à la lumière - et sont incorporés dans l'ARNm lors de la synthèse de l'ARN.
La particularité de cette stratégie est que, contrairement à d'autres études, aucune modification de la séquence de l'ARNm n'est nécessaire. Il suffit d'incorporer une petite molécule (le FlashCap) pour bloquer presque complètement la traduction d'un long ARNm. Après irradiation par la lumière, on retrouve l'ARNm naturel - sans aucune modification. "En utilisant nos FlashCaps", explique Nils Klöcker, l'un des principaux auteurs de l'étude et doctorant à l'Institut de biochimie, "il est désormais possible pour chaque laboratoire dans le monde d'activer n'importe quel ARNm d'intérêt avec de la lumière sans aucune étape supplémentaire."
Grâce à une synthèse organochimique élaborée, l'équipe de chercheurs de Münster a pu mettre au point les FlashCaps - une molécule permettant de contrôler la traduction des ARNm au moyen de la lumière. Ils ont montré que cette stratégie inhibe efficacement la traduction et, après irradiation par la lumière dans les cellules, la réactive. La différence entre cette approche et d'autres stratégies réside non seulement dans le fait que les FlashCaps peuvent être utilisés par tous les laboratoires - sans qu'aucune expertise particulière ni protocole spécial ou modification ne soit nécessaire - mais aussi dans le fait que l'ARNm, après avoir été irradié, existe dans sa structure naturelle, ce qui facilite l'étude des processus naturels dans les cellules.
Dans leurs travaux, les chercheurs ont montré qu'ils étaient capables d'utiliser les FlashCaps pour contrôler avec succès la traduction de l'ARNm au moyen de la lumière. Ils l'ont démontré pour quatre ARNm différents dans deux lignées cellulaires différentes. "Cela représente un progrès significatif pour permettre à d'autres chercheurs d'avoir un contrôle spatial et temporel sur la traduction de l'ARNm qu'ils étudient", déclare Florian Weissenböck, également de l'Institut de biochimie. "Les FlashCaps ont le potentiel d'élargir l'éventail des méthodes utilisées dans chaque laboratoire d'ARNm".
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