2020-05-03 19:12:53
Notre désir d’apprendre nous encourage à approfondir nos connaissances en biologie et en génétique et, pour y parvenir, il n’y a personne de mieux que Jorge Laborda, notre partenaire de diffusion, professeur à l’Université de Castilla-La Mancha et auteur des podcasts Quilo de Ciencia. et co-auteur de Ciencia Fresca.
Il y a quelques semaines à peine, Jorge nous a donné une master class sur le fonctionnement du système immunitaire et du virus. SRAS– CoV-2 au programme Vos défenses contre le coronavirus. Dans ce programme, nous avons appris des questions fondamentales sur la façon dont le système de défense de notre corps fait face à toute infection, qu’elle soit causée par des bactéries, des virus ou des champignons. Comme cela arrive habituellement lorsque nous essayons de réduire tout un domaine de la connaissance scientifique à un peu plus d’une heure de discours, beaucoup de ceux qui l’ont écouté ont voulu en savoir plus et cela s’est reflété dans les messages reçus.
Quelques jours plus tard, Jorge m’a proposé de poursuivre la conversation, mais, cette fois, avec un autre point de vue : découvrir à quoi ressemble notre code génétique grâce aux leçons tirées de l’étude du coronavirus. Bien sûr, j’ai trouvé que c’était une excellente idée et c’est la raison du programme que nous vous proposons aujourd’hui.
L’évolution de la pandémie que nous vivons provoque une avalanche de recherches sans précédent dans l’histoire des sciences. Chaque jour, des dizaines de publications sont publiées dans des revues scientifiques. Bien entendu, la diffusion de la plupart d’entre eux est restreinte au domaine scientifique, non pas parce qu’ils sont cachés au grand public, mais parce que leur niveau de spécialisation les rend difficilement compréhensibles pour des non-experts.
Les virus utilisent un code génétique qui est fondamentalement le même que celui des autres êtres vivants. Votre information génétique peut être présentée sous forme de ARN (il SRAS-CoV-2 est un virus ARN) celui de ADN. Les deux molécules stockent des informations dans quatre lettres (dans quatre molécules spécifiques), trois d’entre elles sont identiques dans les deux ARN comme dans ADNet le quatrième est différent, tandis que le ADN utilise la thymine (T) ARN utilisez l’uracile (U).
Il ARN Il est chargé de transmettre ces informations aux ribosomes, qui sont les usines où les informations sont lues et traduites en protéines. Les protéines sont de longues molécules constituées d’unités plus petites appelées acides aminés. Dans les ribosomes, les informations du ARN en groupes de trois lettres consécutives, appelés codons. Toutes les trois lettres (codon) sont interprétées comme un acide aminé. Ainsi, codon par codon, le ribosome enfile un acide aminé après l’autre jusqu’à boucler une chaîne plus ou moins longue qui deviendra une protéine. Il existe 20 acides aminés différents chez tous les êtres vivants.
Les différentes protéines sont donc formées en combinant les 20 acides aminés existants en nombres et ordres différents. Or, étant donné qu’il existe quatre lettres génétiques, si nous formons avec elles des groupes de trois (elles peuvent être répétées), il y en aura 64. Ainsi, nous disposons de 64 codons possibles pour exprimer les 20 protéines existantes, ce qui implique que certains de ces groupes de trois lettres, bien que différents, peuvent représenter le même acide aminé ; ils sont, pourrait-on dire, synonymes. Ainsi, la leucine, par exemple, est codée de six manières différentes et chacune d’entre elles, lorsqu’elle est lue par le ribosome, donne le même résultat. D’autres acides aminés sont codés sous quatre formes synonymes, d’autres sous deux ou une.
La question qui a été posée il y a longtemps est la suivante : la cellule ne se soucie-t-elle pas de savoir si elle utilise un groupe ou son synonyme pour fabriquer une protéine ? À première vue, cela semblerait le cas, mais après avoir analysé les génomes de différentes espèces, les scientifiques ont découvert que ce n’est pas le cas. Apparemment, chaque espèce a ses propres préférences et contient généralement un codon en plus grand nombre qu’un autre synonyme. Ces préférences sont ce qu’ils appellent des « biais génétiques ».
Les biais génétiques influencent le succès ou l’échec d’un virus lorsqu’il infecte une cellule. Le virus a ses propres préférences pour les codons et, si cette préférence est similaire à celle de la cellule hôte, puisque le virus utilise la machinerie cellulaire pour fabriquer de nouveaux virus, il réussira mieux à l’infecter. Ainsi, un virus adapté à une espèce, par exemple une chauve-souris, peut facilement se transmettre à une autre chauve-souris mais aura plus de difficulté à attaquer une autre espèce présentant un biais génétique différent.
C’est le point de départ avec lequel Jorge Laborda nous explique une recherche dans laquelle des scientifiques de l’Université Roi Faisal ont étudié le biais génétique du coronavirus à l’origine de la maladie. COBID-19. La surprise a été que son biais génétique est très proche de celui des cellules humaines. Ce résultat soulève une série de questions très intéressantes. Si le virus SRAS-CoV-2 viendrait d’une autre espèce animale, il proviendrait de la chauve-souris, qu’aurait-il pu se passer pour qu’une adaptation aussi rapide à notre espèce se produise ? La question reste ouverte et Jorge Laborda commente certaines des réponses possibles dans ce programme. Je vous invite à l’écouter.
Jorge Laborda est chercheur et diffuseur, professeur de biochimie et biologie moléculaire à la Faculté de Pharmacie de l’Université de Castille-La Manche à Albacete, auteur du podcast Quilo de Ciencia et co-auteur du podcast Ciencia Fresca.
Référence:
Kandeel M, Ibrahim A, Fayez M, Al-Nazawi M. SRAS et MERS CoV à SRAS-CoV-2 : évolution vers une utilisation plus biaisée des codons dans les gènes viraux structurels et non structurels. J Med Virol. 11 mars 2020. est ce que je : 10.1002/jmv.25754.
Tort FL, Castells M, Cristina J. Une analyse complète de la composition du génome et des modèles d’utilisation des codons des coronavirus émergents. VirusRés. 12 avril 2020 ; 283 : 197976. est ce que je: 10.1016/j.virusres.2020.197976.
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