Localisation des sites Ψ régulés par le développement sur le ribosome des trypanosomatidés. Les sites Ψ régulés différentiellement dans l'ARNr total de T. brucei sont représentés sur la structure 3D du ribosome. Crédit: Communications naturelles (2023). DOI : 10.1038/s41467-023-43263-6
Le trypanosome est un parasite unicellulaire qui entraîne des conséquences humaines et économiques considérables en raison de son implication dans la maladie du sommeil chez les humains et dans une maladie similaire chez les bovins. Le parasite, que l'on trouve principalement dans les zones rurales d'Afrique, est transmis aux humains ou au bétail par la mouche tsé-tsé. Il n’existe pas de vaccin contre la maladie et les traitements actuels sont difficiles et inefficaces en raison de la résistance des parasites aux médicaments existants.
Recherche avancée du professeur Shulamit Michaeli de la Faculté Goodman des sciences de la vie de l'Université Bar-Ilan, récemment publiée dans la revue Communications naturelles, propose une nouvelle stratégie de lutte contre la maladie. La recherche a été menée en collaboration avec des scientifiques du groupe du professeur Ada Yonath, lauréate du prix Nobel, de l'Institut des sciences Weizmann, experte en structure spatiale du ribosome.
La nouvelle approche repose sur l’endommagement du ribosome du trypanosome. Le ribosome fonctionne dans toutes les cellules vivantes comme une usine de production de protéines et est composé de très longues chaînes d’ARN et de nombreuses protéines diverses. Une production néfaste des protéines du parasite entraîne un retard de sa croissance et donc sa mort.
Dans l'ARN du ribosome du parasite, il existe des dizaines de changements chimiques (modifications) créés par de petites molécules d'ARN trouvées dans la zone du noyau cellulaire où les ribosomes sont produits. L’une de ces modifications, connue sous le nom de pseudouridine, stabilise les molécules d’ARN, notamment l’ARN ribosomal.
Autrement dit, en l’absence d’une seule pseudouridine spécifique, le parasite ne peut pas se multiplier et provoquer la maladie chez une personne ou un animal infecté. Il est intéressant de noter que la pseudouridine joue un rôle central dans la composition de l’ARN codé artificiellement que contient le vaccin contre le coronavirus.
Les chercheurs du groupe du professeur Michaeli ont montré que la suppression d'une seule pseudouridine du ribosome du parasite entraîne la perte d'une protéine structurelle dans le ribosome, altérant ainsi sa capacité à produire plusieurs protéines spécifiques et inhibant sa croissance.
Les résultats de l'étude montrent qu'à l'avenir, il sera possible de concevoir des médicaments à base d'ARN qui endommageront spécifiquement le ribosome du parasite (et non celui de l'hôte humain ou bovin) et stopperont ainsi sa croissance et le développement du parasite. maladie. Le futur médicament visera à endommager le site spécifique du ribosome où se trouve la pseudouridine essentielle.
Une autre innovation de la recherche est liée au rôle de la pseudouridine dans la gestion des températures de croissance très différentes entre les deux hôtes : la mouche tsé-tsé, dont la température corporelle est de 26°C, et l'hôte humain, dont la température corporelle est de 37°C. Les modifications chimiques stabilisent le ribosome à des températures élevées et lui confèrent la capacité de fonctionner à une différence de 11°C lors de la transmission de la mouche à l'homme.
L'ensemble des modifications change au cours de la transmission, et c'est ce qui permet au ribosome du parasite de fonctionner chez les deux hôtes différents. Les dommages causés à ces modifications annulent la capacité du ribosome du parasite à survivre aux différences de chaleur entre la mouche tsé-tsé et le corps humain.
La délétion de la pseudouridine prive le parasite à la fois de sa capacité à se développer et de sa capacité à survivre à la transmission du corps d'une mouche au corps d'un mammifère. Ces découvertes constituent la base du développement d'un médicament capable de résoudre les problèmes médicaux difficiles causés par le parasite trypanosome et les parasites de la même famille, comme le parasite Leishmania qui cause la maladie de la Rose de Jéricho, également apparue en Israël.
“Ce développement est passionnant car il relie le rôle d'une modification unique à la structure du ribosome et sa fonction dans la production de nouvelles protéines”, explique le professeur Michaeli.
Plus d'information:
K. Shanmugha Rajan et al, Une seule pseudouridine sur l'ARNr régule la structure et la fonction des ribosomes chez le parasite mammifère Trypanosoma brucei, Communications naturelles (2023). DOI : 10.1038/s41467-023-43263-6
Fourni par l'Université Bar-Ilan
Citation: Des scientifiques découvrent une nouvelle façon d'attaquer le parasite trypanosome via son ribosome (19 décembre 2023) récupéré le 19 décembre 2023 sur
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