Le prix Nobel de physiologie ou médecine 2024 a été attribué conjointement à Victor Ambros et Gary Ruvkun « pour la découverte du microARN et son rôle dans la régulation post-transcriptionnelle des gènes ».
Les microARN (miARN) appartiennent à une famille de petites molécules d'ARN monocaténaire non codantes qui sont responsables de la régulation de l'expression des gènes chez les plantes, les animaux et certains virus. Les miARN ont été largement étudiés au cours des deux dernières décennies pour leur rôle dans divers processus cellulaires tels que la différenciation, l'homéostasie métabolique, la prolifération et l'apoptose.
Les miARN fonctionnent en se liant soit à l'extrémité 3' de l'ARN messager (ARNm), agissant ainsi comme des répresseurs de la traduction, soit en interagissant avec l'extrémité 5' où ils jouent un rôle dans la régulation transcriptionnelle. Tout cela se produit dans le cytoplasme de la cellule et a des implications directes sur les types et les quantités de protéines que les cellules fabriquent.
Le premier miARN, Lin-4, a été découvert en 1993 chez le nématode Caenorhabditis elegans.
Les miARN ont généralement une longueur de 18 à 25 nucléotides. Ils sont dérivés de précurseurs plus longs, qui sont des ARN double brin appelés pri-miARN. Le processus de biogenèse se produit dans le noyau et le cytoplasme où les pri-miARN forment des structures distinctes en forme d'épingle à cheveux qui sont reconnues et clivées par le microprocesseur, un complexe hétérodimère formé par DROSHA et DGCR8 qui clivent les pri-miARN en pré-miARN. Les pré-miARN sont ensuite exportés vers le cytoplasme où ils sont finalement traités pour former des miARN.
Les miARN jouent un rôle important dans le développement de l'organisme en régulant les gènes et les protéines depuis l'embryogenèse jusqu'au développement des organes et des systèmes organiques, jouant ainsi un rôle indispensable dans le maintien de l'homéostasie cellulaire. Alors que les miARN intracellulaires jouent un rôle dans la régulation de la transcription/traduction, les miARN extracellulaires fonctionnent comme des messagers chimiques pour assurer la communication entre cellules. La dysrégulation des miARN a été impliquée dans diverses maladies telles que le cancer (les miARN agissant à la fois comme activateurs et répresseurs de gènes), les troubles neurodégénératifs et les maladies cardiovasculaires. La compréhension et l'élucidation des changements dans le profil d'expression des miARN peuvent conduire à la découverte de nouveaux biomarqueurs avec de nouvelles approches thérapeutiques concomitantes pour la prévention des maladies. Les miARN jouent également un rôle essentiel dans le développement et la pathogenèse des infections causées par des micro-organismes tels que les bactéries et les virus en régulant les gènes du système immunitaire pour mettre en place une réponse efficace à la maladie.
L'importance et le rôle joué par les miARN justifient des recherches et des investigations plus poussées qui, associées à l'intégration de données génomiques, transcriptomiques et/ou protéomiques, amélioreront notre compréhension mécaniste des interactions cellulaires et de la maladie. Cela peut conduire au développement de nouvelles thérapies à base de miARN en exploitant les miARN comme actimirs (en utilisant les miARN comme activateurs pour le remplacement des miARN qui ont été mutés ou supprimés) et antagomirs (en utilisant les miARN comme antagonistes en cas de régulation anormale dudit ARNm) pour les maladies humaines et animales prévalentes et émergentes.
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Références
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microARN : nouvelle compréhension du mécanisme d'action dans les infections virales et de sa signification (15 Février 2021)
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