Il n’y a pas si longtemps, les ARN étaient considérés comme des molécules plutôt statiques. L’information codée dans l’ADN est transcrite en ARN messager (ARNm), qui se presse hors du noyau vers les ribosomes de la cellule, où les protéines sont fabriquées. Les ARN de transfert (ARNt) acheminent à leur tour les acides aminés vers les ribosomes dans l’ordre correct pour la production des protéines. Il s’agit là de fonctions cruciales, certes, mais également simples. L’ARN était, pour parler franchement, plutôt ennuyeux du point de vue de la recherche.
Comme les choses ont changé. Il s’avère qu’il existe de nombreux types d’ARN qui remplissent d’autres fonctions vitales, souvent complexes, dans les cellules. Et une grande partie de notre compréhension de l’une des formes les plus intrigantes – le micro ARN (miRNA) – est due au travail de V. Narry Kim, docteur en médecine, qui a apporté de nombreuses contributions significatives au domaine depuis l’obtention de son doctorat il y a moins de 20 ans. Le Dr Kim dirige aujourd’hui le Centre de recherche sur l’ARN à l’Institut des sciences fondamentales de l’Université nationale de Séoul et a reçu le prix Chen lors de la récente réunion sur la génomique humaine à Barcelone pour son travail exceptionnel.
Au cours du petit déjeuner avant le dernier jour de la réunion, Kim a discuté de son intérêt pour le miRNA et de la valeur de la compréhension des détails biologiques.
Q : Tout d’abord, que sont les miARN ?
Les miARN sont de courts ARN qui ne codent pas pour des protéines mais qui sont néanmoins très conservés entre les espèces. Ils régulent de nombreuses cibles, comme dans la suppression des ARNm, où ils empêchent un ARNm d’être traduit en protéine. Les miARN sont à leur tour régulés par de nombreuses autres parties du système. Nous savons qu’ils sont très importants parce qu’ils sont conservés, et aussi expérimentalement. Par exemple, lorsque nous les éliminons chez les souris, celles-ci deviennent très bizarres, pour ne pas être technique.
Q : Qu’avez-vous appris sur les miARN et qu’étudiez-vous actuellement ?
Nous avons précédemment développé un modèle pour savoir comment les miARN sont fabriqués dans la cellule et comment ce processus est régulé. Nous avons maintenant étendu notre programme à plusieurs projets. Dans l’un d’eux, nous étudions les aspects de la fonction des miARN dans les cellules, comme la façon dont ils aident à déterminer comment les cellules souches se différencient en différentes cellules et tissus matures. Nous étudions également la structure des miRNA, seuls ou en complexe avec des protéines, et déterminons comment les miRNA sont reconnus et traités dans les cellules. Ce projet contribuera également à l’annotation des gènes de miRNA, car nous pourrons utiliser les connaissances sur la façon dont ils sont traités pour améliorer les entrées de la base de données, dont beaucoup sont actuellement inexactes ou incomplètes. Enfin, nous étudions différents types de modification de l’ARN et de contrôle post-transcriptionnel. L’interaction ARN-protéine est importante, et il existe de nombreux types d’interactions différentes, avec de nombreuses fonctions. Nous développons des méthodes pour cartographier les sites sur les molécules qui interagissent et déterminer les séquences d’ARN qui sont reconnues par les protéines.
Q : Quels systèmes utilisez-vous pour vos recherches ?
Nous travaillons dans des cellules de mammifères (humains et souris) principalement, mais comme les miARN sont très conservés, nous utilisons d’autres modèles animaux comme la drosophile et le poisson zèbre pour faire des comparaisons et nous concentrer sur ce qui est conservé entre eux.
Q : C’est un travail très détaillé et fondamental. S’applique-t-il aux humains, à notre santé et à nos maladies ?
Il est vrai que nous étudions la biologie fondamentale à l’heure actuelle. Mais les mécanismes peuvent être appliqués à tout contexte biologique : développement, maladie, cancer, dégénérescence. Les ARN jouent de nombreux rôles dans de nombreux processus différents dans la cellule, et vous devez élucider les règles de base qui s’appliquent – vous devez comprendre comment cela fonctionne réellement – avant de pouvoir savoir ce qui se passe quand cela tourne mal. Cela dit, certains de mes étudiants souhaitent développer des applications ciblées pour la recherche sur l’ARN après leur travail dans mon laboratoire. Nous construisons donc une base, mais les connaissances que nous acquérons peuvent être très utiles pour une recherche plus translationnelle ou appliquée dans les années à venir.
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