Sosies d'ARNt visibles criblent le génome humain

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ARN de transfert (ARNt) sont anciennes molécules cheval de bataille et une partie du processus cellulaire qui crée les protéines, blocs de construction critiques de la vie qui maintiennent une cellule fonctionne bien. Une nouvelle découverte suggère que le nombre de loci génomiques humaine qui pourraient être code pour ARNt est presque le double de ce qui est actuellement connu. La plupart des loci nouvellement identifiés ressemblent aux séquences d'ARNt mitochondriaux suggérant de nouveaux liens inattendus entre les génomes nucléaires et mitochondriaux humains, des liens qui ne sont pas actuellement comprises.

ARN de transfert (ARNt) représentent une partie intégrante de la traduction d'un ARN messager (ARNm) en une séquence d'acides aminés. ARNt sont non codantes molécules d'ARN et peut être trouvé dans les trois royaumes de la vie ce est à dire, chez les archées, les bactéries et les eucaryotes.

Au niveau de l'ADN, un triplet de nucléotides consécutifs connu sous le nom "codon" est utilisé pour coder un acide aminé. Fréquemment, un acide aminé donné peut être codé par plus d'un codon: en fait, il existe 61 codons distincts codant pour les 20 acides aminés humaines standard. Au cours de la traduction, chacun des codons contenus dans la région codante de l'ARNm à la main est reconnue par son ARNt correspondant et l'acide aminé correspondant ajoutés à la séquence d'acides aminés naissante. Il est connu depuis de nombreuses années que chacune de ces 61 ARNt a des copies multiples répartis dans le génome qui se trouve dans le noyau humaine. La présence de loci génomiques multiples à partir de laquelle la même molécule peut être faite est un truc assez standard de l'organisation génomique: le traitement de ces loci en parallèle peut se assurer que les quantités adéquates de chaque ARNt peut être généré assez rapidement pour satisfaire la forte demande que l'acide aminé Procédé de traduction impose à la cellule. En plus des 61 ARNt qui se trouvent dans le génome nucléaire humaine, plus 22 ARNt sont codés dans le génome de l'organite cellulaire connu sous le nom mitochondrie: la mitochondrie, à l'origine une bactérie elle-même, utilise ces ARNt 22 pour fabriquer des protéines de la just-sur-douzaine ARNm qui sont codés dans son génome.

Des recherches récentes ont montré que les ARNt peuvent avoir d'autres rôles, qui vont au-delà de leur implication dans la synthèse des protéines. Par exemple, les ARNt peut affecter la physiologie d'une cellule, ils peuvent moduler l'abondance de molécules importantes, etc. Ceux-ci et d'autres résultats inattendus ont ravivé l'intérêt pour la recherche au ARNt, cette fois sous un prisme différent. Mais, combien ARNt sont effectivement codées par le génome humain et pourrait être potentiellement impliqués dans la traduction d'acides aminés et d'autres processus?

Une équipe dirigée par Isidore Rigoutsos, directeur du Centre de médecine informatique à l'Université Thomas Jefferson (TJU), a entrepris de se attaquer à cette question et ils ont rapporté leurs résultats dans une étude qui vient d'être publiée dans la revue Frontiers in Genetics. "Ce que nous avons trouvé, franchement, nous a surpris", a déclaré Rigoutsos.

L'équipe recherche les 3 milliards de paires de base du génome humain pour les séquences d'ADN qui ressemblait aux 530 ARNt nucléaires et mitochondriaux connus. Même si ils ont utilisé des critères très stricts dans leurs recherches, ils ont trouvé 454 loci "sosie", ce est à dire, des séquences qui ressemblent ARNt, mais ne ont pas encore été confirmée expérimentalement en tant que telle. Les chercheurs ont découvert presque autant que ceux connus avec lesquels ils ont commencé: 81% de ces ARNt-sosies ne avait pas été signalé précédemment. Plutôt inattendue, l'équipe a constaté que la plupart de ces nouveaux loci ressemblait à certaines des 22 ARNt mitochondriaux.

Fait intéressant, les sosies d'ARNt découverts ne sont pas réparties uniformément sur les 24 chromosomes. Au lieu de cela, ils ont pénétré préférentiellement certains chromosomes et ont évité d'autres. Par exemple, les chromosomes 1, 2, 7, 8 et 9 de la réclamation de la part du lion de l'ARNt-sosies découverts. D'autre part, le chromosome 18 ne contient pas de lookalikes. En outre, certains des codons sont particulièrement surreprésentés parmi les sosies alors que d'autres codons sont absents.

Les surprises ne se arrêtent pas là. L'équipe a également découvert que dans les chromosomes où les ARNt-sosies se trouvent leurs emplacements ne sont pas accidentelles soit. Au lieu de cela, les lookalikes sont positionnés à proximité immédiate de ARNt nucléaires connues. Bien sûr, cela soulève la question de savoir si les ARNt-sosies sont transcrits, tout comme les ARNt connus. En examinant dépôts publics, l'équipe a trouvé des preuves de la transcription pour plus de 20% des ARNt-sosies découverts: les profils de transcription semblent dépendre du type de cellules, ce qui suggère que plusieurs des sosies se trouvera à transcrire des données plus de types de cellules sont disponibles. A plusieurs reprises, les données publiques ont révélé des preuves pour les molécules dont les extrémités adapté exactement les extrémités des ARNt-sosies découverts par l'équipe. "Ce est certainement passionnant, mais il est actuellement difficile de savoir si ces molécules participer à la traduction comme ARNt, ou avoir des rôles totalement différents", a déclaré Rigoutsos.