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Qu'est ce que les vers et les pétunias ont en commun ? Ils semblent différents, se sentent différents, ont une odeur différente, ont un gout... Euh... Enfin, en tout cas c'est ce que l'on dirait. Aussi bien les vers que les pétunias ont aidé les scientifiques à découvrir de nouvelles façons d'éteindre des gènes. La nature possède plusieurs façons de faire taire les gènes, un tour de main intelligent permettant de nombreuses expressions différentes à partir d'un même génome (ou épigénome) partout dans l'organisme.

Compte rendu de Brona McVittie :: Octobre 2006
Traduit par Dr Maëlle Pannetier (Institut de Génétique Moléculaire de Montpellier, France)

Un tel tour, l'interférence ARN (RNAi), a fait les gros titres depuis que Andrew Fire (Stanford, CA) et Craig Mello (Massachusetts, MA) ont reçu conjointement le Prix Nobel de Médecine pour leur travail sur l'interférence ARN chez le ver Caenorhabditis elegans. En 1998 une "letter" dans le journal Nature relata leur surprenante découverte.

Marjori Matzke (Institut Gregor Mendel, Vienne) souligne qu'au cours des 10 années précédentes "plusieurs laboratoires de botanique ont trébuché sur d'étranges cas d'extinctions d'expression de gènes chez des plantes transgéniques ". Son équipe de recherche a publié ses découvertes sur des plants de tabac transgéniques dès 1989, décrivant comment des transgènes étaient éteints dans des plantes présentant deux copies du transgène, mais actif dans les plantes présentant une simple copie.

L'année suivante, un groupe hollandais et un groupe américain ont tout deux essayé d'enrichir la couleur des pétales du pétunia, produisant aussi d'étranges résultats. Plutôt qu'augmenter le riche violet de la fleur, les copies supplémentaires du gène "violet" ont produit de splendides variétés de fleurs, certaines avec des rayures violettes sur fond blanc et certaines complètement blanches. Quand les chercheurs ont regardé les niveaux d'ARN pour le gène "violet", les fleurs blanches ont montré de très bas niveaux, les menant à conclure que le gène supplémentaire a, d'une façon ou d'une autre, éteint la propre copie de la plante.

Dans les années 1990, plusieurs autres découvertes importantes ont été rapportées par les chercheurs travaillant sur les plantes. Vers la fin de la décennie, Fire et Mello apportèrent la lumière sur le mécanisme sous-jacent à cette mystérieuse extinction de gène. Ces deux chercheurs ont injecté un ARN sens simple brin, correspondant à un gène de muscle, dans un ver. Rien ne se passa, et rien ne se passa non plus quand ils injectèrent, au lieu de cela, l'ARN antisens du même gène. Cependant, l'injection simultanée de l'ARN sens et antisens, a induit l'apparition de contractions nerveuses chez ce ver. L'ARN sens et antisens ont en effet formé de l'ARN double-brin (dsRNA) qui a empêché la traduction du gène de muscle en protéine.

Peu de temps après, David Baulcombe et Andrew Hamilton (Centre John Innes, Norwich, UK) allèrent plus loin dans la compréhension du processus quand ils se sont rendu compte que les dsRNA étaient coupés en petits fragments (siRNAs) qui jouent un rôle clef dans l'extinction de l'expression des gènes. Les dsRNA sont en effet coupés par une protéine appelée "Dicer". Les petits ARN qui en résultent, deviennent simples-brins quand ils se lient à d'autres complexes protéiques dont ils débordent, constituant ainsi des sondes collantes à la recherche d'un code ARN complémentaire. L'ARNm complémentaire, en passe d'être traduit en protéine, est intercepté et détruit. Le gène en question est inactivé.

Tant chez les plantes que chez les animaux, l'interférence ARN est une défense naturelle contre l'invasion du matériel génétique, qu'il soit introduit de façon artificielle, comme dans les expériences ci-dessus, ou naturellement via les virus. De plus, ce processus constitue l'une de trois principales façons de faire taire des gènes au cours du développement. Au-delà du rôle naturel de l'interférence ARN, cette technologie a des implications énormes pour la médecine. Etre capable de cibler et de réduire au silence des gènes défectueux, ouvre de belles perspectives pour le traitement des maladies à composante génétique. Et sans les vers et les pétunias, nous ne serions pas les plus sages...

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