L’étude sur les mouches des fruits donne un aperçu de la production et de la fertilité des piARN

Vous connaissez probablement l’ARN, la molécule qui joue un rôle important dans la production de protéines et le contrôle de l’expression des gènes. Cependant, vous êtes peut-être moins familier avec l’ARN interagissant avec PIWI (piARN), un type spécial d’ARN qui protège le génome des mutations. Maintenant, des chercheurs au Japon ont mis en lumière la façon dont ces molécules critiques sont formées par la dynamique de plusieurs protéines associées dans la lignée germinale de la mouche des fruits, Drosophile melanogaster.

Dans une nouvelle étude publiée dans le Journal de biologie cellulairedes chercheurs de l’Université d’Osaka ont expliqué comment les protéines Tejas (Tej), Vasa (Vas) et Spindle-E (Spn-E) contribuent à la création de piARN, qui se trouvent dans les gonades et aident à protéger le génome des mutations ou délétions causées par des transposons qui peuvent être transmis par les cellules reproductrices.

Dans Drosophile, les piARN apparaissent d’abord sous forme de longues séquences, appelées transcrits précurseurs, qui sont traités dans des compartiments cellulaires sans membrane appelés «nuage» et transformés en leurs formes plus courtes en tant que piARN fonctionnels. Ces nuages ​​sont composés des interactions de protéines de traitement de l’ARN, de protéines de la famille PIWI et d’un groupe de protéines connues sous le nom de protéines contenant le domaine Tudor (Tdrd). Parmi celles-ci, Tej, une protéine Tdrd, s’est déjà avérée jouer un rôle clé dans la voie des piARN, avec une réduction majeure des piARN observée en l’absence de Tej. Cependant, le rôle que Tej joue dans la génération de piARN n’est pas entièrement compris. L’équipe de recherche a entrepris d’étudier la fonction moléculaire de Tej au cours de la biogenèse des piARN.

“Nous avons d’abord évalué la fonction détaillée de Tej dans le Drosophile ovaire et a confirmé que Tej est impliqué dans le traitement des transcrits précurseurs avec deux hélicases de traitement de l’ARN : Vas et Spn-E dans le nuage », explique l’auteur principal de l’étude Lin Yuxuan. « Dans les cellules germinales mutantes dépourvues de Tej, nous avons observé que Vas et Spn-E ne sont pas correctement assemblés dans le nuage, ce qui indique que Tej joue un rôle essentiel dans le recrutement de Vas et Spn-E dans le nuage.”

En générant des variantes de Tej dépourvues de régions spécifiques de la protéine, les chercheurs ont pu identifier les zones de Tej qui sont cruciales pour interagir avec Spn-E et moduler la mobilité de Vas. Ils ont découvert qu’une région distincte, appelée «site de recrutement Spn-E», contribue au recrutement et au maintien de Spn-E dans le nuage. Une autre région distincte, connue sous le nom de région intrinsèquement désordonnée, affecte à la fois la capacité de Vas à se déplacer dans le nuage et la dynamique des autres composants du nuage.

“Notre étude démontre que Tej est un élément clé de la formation des nuages ​​et du traitement des piARN”, déclare l’auteur principal Kai Toshie. “En recrutant Vas et Spn-E, Tej facilite la formation de nuages, permettant le traitement des transcrits précurseurs de piRNA dans leurs formes matures et fonctionnelles.”

La perturbation de la formation de piRNA est connue pour causer l’infertilité. Les connaissances de l’équipe de recherche sur la formation du traitement des nuages ​​et des piARN médiée par Tej dans Drosophile la lignée germinale peut aider à découvrir les mécanismes sous-jacents aux troubles de la reproduction, y compris l’infertilité, et peut contribuer au développement de nouveaux médicaments contre la fertilité.