Surprise : ces cellules humaines peuvent finalement convertir l’ARN en ADN

Science

Par Antoine Gautherie le

Une équipe de l’Université Thomas Jefferson de Philadelphie a réussi à démontrer qu’une enzyme humaine pouvait convertir des séquences d’ARN en ADN. La fin d’une ère pour tout un pan de la biochimie ?

Molécules d'ADN
© Qimono / Pixabay

Dans le corps humain ainsi que de nombreux autres êtres vivants, les enzyme baptisée polymérase sont fondamentales car elles synthétisent le matériel dont est composé notre génome. Il en existe de nombreuses sous-catégories aux fonctions diverses. Dans notre corps, on en trouve certaines qui recopient directement l’ADN, tandis que d’autres le synthétisent à partir de l’ARN; ce dernier est traduit afin de produire toutes sortes de protéines indispensables à notre métabolisme. Très schématiquement, c’est un peu comme interpréter le contenu d’un livre de cuisine (le génome) pour préparer la recette correspondante (les protéines). Sans ces polymérases, notre organisme serait incapable de fabriquer tous les éléments dont il a besoin.

Parmi elles, on trouve la polymérase thêta. Dans une étude parue dans Science Advances, l’équipe de Richard Pomerantz a montré que ce type en particulier était également capable d’effectuer l’opération inverse; une prérogative habituellement réservée à un autre type de polymérase. Cette découverte qui pourrait avoir des implications dans la lutte contre le cancer.

Une molécule au drôle de comportement

Dans les cellules des mammifères que nous sommes, on trouve plusieurs sortes de polymérases. Trois d’entre elles jouent un rôle fondamental : en somme, elles s’occupent de dupliquer tout notre génome pour donner leur ration d’ADN aux nouvelles cellules. Les autres ont plutôt un rôle d’entretien et de réparation de l’ADN, mais peuvent aussi avoir d’autres fonctions plus obscures.

L’une de ces enzymes, la polymérase thêta, est connue pour produire beaucoup d’erreurs lorsqu’elle transcrit de l’ADN en ARN. Très curieux pour un objet chargé de l’entretien de notre génome, d’une importance critique. Or, ces erreurs sont caractéristiques d’un autre élément bien connu de la machinerie cellulaire :  la transcriptase inverse.

C’est cet élément qui a mis la puce à l’oreille des chercheurs. En effet, en plus de fonctionner comme une polymérase classique, ce type d’enzyme peut également transcrire l’ARN en ADN. Concrètement, c’est l’opération inverse des polymérases plus classiques : elles ré-écrivent le livre de recettes en goûtant les plats. Cela semble incohérent au premier abord : pourquoi ces éléments cellulaires se ressemblent-ils tellement alors qu’ils ont des fonctions apparemment opposées ?

La réponse est plus simple qu’il n’y paraît. La polymérase thêta censée convertir l’ADN en ARN messager est en fait capable de faire l’inverse comme la transcriptase inverse. Elle réalise même cette opération avec moins d’erreurs que lorsqu’elle duplique simplement de l’ADN. Cette observation suggère que contre toute attente il pourrait bien s’agir de sa vraie fonction.

Une piste dans la lutte contre le cancer et en biologie générale

Il faut désormais identifier l’importance de cette particularité au sein de notre métabolisme, notamment rôle dans la réparation de l’ADN à l’aide d’ARN messager. Mais le plus intéressant, est lié à sa présence en grande quantité dans les cellules cancéreuses, qui sont issues d’erreurs de réparation de l’ADN. En l’étudiant de plus près, l’équipe du Dr.Pomerantz espère qu’il sera possible de trouver un lien concret avec la prolifération du cancer, et donc de défricher une nouvelle piste très prometteuse dans la lutte contre ce fléau. Il est également tout à fait possible que cela permette aux chercheurs d’identifier de nouveaux mécanismes dans notre métabolisme.

 

La première partie de cet article a été réécrite en date du 08/07/21 pour y apporter des corrections et clarifications.