L'expression génique fait référence à un processus par lequel l'information génétique d'un gène est transférée à une séquence d'acides aminés d'une protéine fonctionnelle. Le flux d'informations génétiques de l'ADN à l'ARN se fait par transcription. L'ARN est décodé pour produire la séquence d'acides aminés d'un polypeptide par traduction. Chez les eucaryotes, la régulation de l'expression des gènes passe par de nombreuses étapes entre la transcription et la traduction. Généralement, les gènes eucaryotes sont plus complexes que les gènes procaryotes car ils contiennent des séquences supplémentaires, interrompant la séquence codante. La séquence codante peut être trouvée dans les exons tandis que les séquences d'interruption sont les introns. Ces introns sont éliminés lors des modifications post-transcriptionnelles dans un processus connu sous le nom d'épissage d'ARN. L'épissage alternatif d'ARN est impliqué dans la production de différentes protéines via la recombinaison d'exons dans différents modèles.

Domaines clés couverts

1. Qu'est-ce que l'épissage d'ARN - Définition, mécanisme d'épissage de l'ARN 2. Comment l'épissage alternatif de l'ARN affecte-t-il l'expression des gènes – La production de différentes protéines fonctionnelles dans l'épissage alternatif

Termes clés: exons, introns, protéines multiples, épissage d'ARN, modifications post-transcriptionnelles, spliceosome A

Qu'est-ce que l'épissage d'ARN

L'épissage de l'ARN fait référence à l'étape initiale des modifications post-transcriptionnelles dans l'expression des gènes eucaryotes. Le transcrit initial produit par transcription d'un gène est connu sous le nom de pré-ARNm. Il se compose à la fois d'exons et d'introns. Les introns sont retirés du pré-ARNm par l'épissage des exons avant la traduction. L'épissage des exons est catalysé par un complexe moléculaire appelé spliceosome. Le spliceosome comprend un site d'épissage 5' à 3' et un site de ramification. Ces sous-unités interagissent avec les petites protéines nucléaires ribonucléaires (snRNP) dans le splicosome pour produire le spliceosome A complexe, qui est responsable de la détermination des sites de clivage du pré-ARNm. Une fois que les introns sont séparés du pré-ARNm, les exons sont reliés entre eux par des liaisons phosphodiester. Le complexe spliceosome A est montré dans Figure 1.

Figure 1: Complexe du spliceosome A

Différentes copies d'ARNm peuvent être produites à partir du même pré-ARNm en alternant le modèle de combinaison d'exons pendant l'épissage de l'ARN.

Comment l'épissage alternatif de l'ARN affecte-t-il l'expression des gènes

L'épissage alternatif est un processus d'épissage d'ARN qui permet la production de plusieurs protéines à partir d'une seule molécule de pré-ARNm. Il est obtenu par la recombinaison d'exons selon différents schémas. La production de plusieurs protéines au cours de l'épissage alternatif est illustrée à la figure 2.

Figure 2: Production de plusieurs protéines dans l'épissage alternatif

La détermination des exons à inclure dans une protéine est déterminée par le protéines régulatrices. Ces protéines régulatrices sont les protéines agissant en trans telles que les activateurs d'épissage et les répresseurs d'épissage. Les activateurs d'épissage favorisent l'inclusion de certains sites d'épissage dans l'ARNm tandis que les répresseurs d'épissage réduisent l'inclusion d'un site d'épissage particulier. La ribonucléoprotéine nucléaire hétérogène (hnRNP) et la protéine de liaison des voies polypyrimidiques (PTB) font partie des répresseurs d'épissage.

Conclusion

L'épissage de l'ARN est l'étape initiale des modifications post-transcriptionnelles, qui permet l'élimination des introns du pré-ARNm. Le complexe spliceosome A est responsable du clivage de l'intron et de la recombinaison des exons. Au cours de l'épissage de l'ARN, les modèles de recombinaison des exons peuvent être modifiés dans un processus connu sous le nom d'épissage alternatif. L'épissage alternatif des exons permet la production de différentes séquences d'acides aminés de différentes protéines fonctionnelles.

Référence:

1. « Régulation des gènes eucaryotes ». Lumen; Biologie sans limites, disponible ici.

Image de courtoisie:

1. «Un complexe» d'Agathman - Travail personnel (CC BY-SA 3.0) via Commons Wikimedia 2. «Épissage alternatif de l'ADN» Par l'Institut national de recherche sur le génome humain - (Domaine public) via Commons Wikimedia