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Aujourd'hui, nous allons de l'avant de la chromatine à l'étape suivante de l'expression génique.
C'est le traitement de l'ARN nucléaire. Donc, c'est spécifique à l'eucaryote. Puisque nous parlons de l'épissage d'organismes multicellulaires, le traitement de l'ARN nucléaire ou tout autre traitement sont essentiels.
(Reportez-vous à l'heure de la diapositive: 00:51)

Donc, dans la diapositive ci-dessus, si vous regardez A, il y a deux types de cellules différents, et dans les deux types de cellules, vous avez cinq ARN messagers différents (ARNm) transcrits à partir de cinq gènes différents. Dans la cellule de type 1, l'ARNm C, D, E pénètre dans le cytoplasme, mais dans le type de cellule 2, A, B, C se trouve dans le cytoplasme. Il s'agit donc d'une sélection nucléaire qui décide quel mARN doit être exporté et non exporté. Donc même à ce niveau, vous pourriez avoir des différences. Il existe des contextes de développement précis où les règlements à ces étapes deviennent importants, dans le contexte général du développement embryonnaire. Nous ne pouvons pas toujours le faire au niveau de la méthylation de l'histone ou de l'ADN et du contrôle de la transcription. Parce qu'il peut ne pas y avoir assez de temps pour cela, et ces transcriptions peuvent être utilisées plus tard dans une autre étape. Par conséquent, ils sont faits à l'avance, c'est pourquoi ces règlements à l'étape de post-transcription sont importants en fonction du temps et du contexte spatial, et l'un d'eux est la sélection nucléaire. L'autre réglementation au niveau nucléaire sur l'ARN est l'épissage.

Donc, si vous regardez B, le diagramme de la barre centrale vous indique la structure génétique réelle telle que vous la voyez dans l'ARN naissant qui vient d'être transcrit, et non épissée. Donc, vous avez des 1,2,3,4,5 exons différents ici, et ces lignes verticales en V indiquent lesquelles vont être jointes. Par exemple, les lignes en haut du diagramme de la barre centrale indiquent que l'exon 1 et l'exon 3 seront rejoints, et que l'exon 2 ne sera pas joint, donc l'exon 2 sera traité comme un intron dans ce cas.

Donc, ce donneur d'épissage, là où je pointe, est connecté à cet accepteur de splice ici. Donc, sauter deux autres potentiels au milieu, donc c'est une façon d'épissage pour que vous rassembliez les exons 1, 3, 5 et dans un autre vous trouvez 1, 2, 4, 5, donc il s'agit d'épissage alternatif. Donc, l'épissage alternatif n'est pas un composant mineur dans la régulation de l'expression des gènes, comme vous le verrez dans les diapositives suivantes maintenant. C'est donc là que nous allons passer la majeure partie du temps d'aujourd'hui.
(Référez-vous à la diapositive: 03:46)

Donc, c'est le véritable exemple de la sélection nucléaire, il s'agit donc d'un embryon d'oursin à un stade précoce. Donc, en (A) Vous êtes en train de regarder une image de contraste de phase montrant toutes les cellules. Donc, en (B), il s'agit d'une hybridation in situ révélant la localisation d'un certain ARN messager, qui est ici CyIIIa. Ainsi, il n'est exprimé que dans quelques cellules ectodermiques qui ne sont pas toutes au-dessus de l'embryon et qui sont illustrées dans cette tache nord (C). Ici, l'ARN isolé de l'ectoderme dans la voie 1 et l'ARN isolé de l'endoderme et du mésoderme de la voie 2 sont séparés par électrophorèse et transférés à une membrane et sondées avec la sonde radiomarquée pour CyIIIa, sonde spécifique à l'intron qui révèle l'ARN plus gros. Si vous regardez l'image, la différence n'est pas grand, ils ont un niveau de présence plus ou moins similaire, ce qui indique que dans toutes les trois couches il est transcrit. Il est présent dans l'ectoderme, ainsi que dans l'endoderme et le mésoderme. Mais si vous regardez la même transcription à l'aide d'une sonde spécifique à l'exon, qui va s'hybrider dans une grande partie de l'ARN, il y aura un ARNm mature présent dans le cytoplasme. Parce que le traitement se produit rapidement, et ils viennent au cytoplasme. Par conséquent, il s'hybride en grande partie à l'ARN cytoplasmique mature. Et son niveau est très élevé dans ectoderm par rapport aux deux autres indiquant qu'il y a une sélection de l'ARN dans le cytoplasme comme ce qui est exporté.
Ainsi, dans l'ectoderme, il est exporté préférentiellement mais pas dans les deux autres couches germinales.
(Heure de la diapositive: 06:02)

Donc, nous allons continuer avec l'épissage alternatif. Il y a quatre façons différentes d'épissage alternatif. Le premier type est l'exon de la cassette. Par exemple, dans (A), l'ARNm de procollagène de type II est présent avec une cassette avec exon 1,2,3 dans les chondrocytes précurseurs et une autre cassette avec 1 et 2 dans les chondrocytes matures.

Le deuxième type est l'exon mutuellement exclusif où, à partir d'un pré-ARNm après épissage un exon sera inclus dans un type de tissu et exclu dans d'autres types de tissus. Donc ici en (B) si le rouge est présent violet est exclu et si le violet est présent rouge est exclusif, ils sont tous les deux mutuellement exclusifs.
(Heure de la diapositive: 07:03)

Et le troisième type d'épissage alternatif est la variation du site de 5'. En (C), à partir du pré-ARNm, l'exon 2 est entièrement inclus dans le Bcl-xL, mais dans l'autre, une présence d'un donneur d'épissage au début de l'exon 2 entraîne l'exclusion de la majorité de l'exon 2 et forme Bcl-xs. Ainsi, deux lignes en forme de v montrent le début d'un intron dans les deux types. Donc, dans ce cas, cela a de graves conséquences.
La Bcl-xL inhive la mort cellulaire programmée et les Bcl-xs induont la mort cellulaire. Elle a des conséquences opposées et, dans la plupart des cancers, des lignées cellulaires, la version xL est courante ; par conséquent, l'apoptose est inhibée et la cellule continue à proliférer. Le quatrième type est similaire au type précédent mais avec l'épissage de 3'. Ainsi, en (D) en raison de la présence de 3'donneurs d'épissage, deux variantes différentes sont produites. Donc, ce sont les quatre mécanismes par lesquels des épissures alternatives peuvent se produire.

Ces types d'épissage se produisent pour presque tous les gènes, plus de 90% des gènes codant pour les protéines humaines sont sujets à une épissage alternatif. Pour vous donner une idée du nombre de gènes chez C. elegans et les humains ne sont pas très différents, mais si vous regardez la complexité de l'organisme soit anatomique soit fonctionnelle, Homo sapiens peut apprendre tout ça et venir enseigner une classe, mais C. elegans ne peut pas faire ça. C. elegans a une anatomie très simple avec quelques tubes, mais ayant tous les processus biologiques de base ; elle a un système nerveux ; elle peut sentir la douleur, etc. Ainsi, la plus grande partie de la complexité entre C. elegans et Homo sapiens provient d'une épissage alternatif. Donc, c'est une chose majeure, donc ne le prends pas comme une aberration dans l'expression génique. Nous verrons d'autres exemples.
(Référez-vous à la diapositive: 10:23)

L'exemple suivant est l'α-tropomyosine chez le rat. Dans différents muscles, différents exons sont inclus. Donc, ces couleurs vertes sont des exons présents dans toutes les variantes différentes et une autre chose importante est parfois l'épissage alternatif peut affecter la séquence de 3'UTR.
Les ARNm musculaires striés ont un UTR 3'différent des autres ARNm des muscles. Ainsi, l'importance de 3'UTR deviendra plus claire lorsque nous irons à la régulation de la traduction dans les prochaines diapositives. Donc ici quelques exons inclus sont des muscles lisses spécifiques et certains exons sont spécifiques aux muscles détroits et seulement ils sont inclus dans le mRNA mature du muscle strié.

Ainsi, par ces diverses combinaisons de permutations d'exclusion et d'inclusion des exons, une variété de protéines peut être générée. Donc, donc, la définition d'un gène-une enzyme qui est devenue un gène-un polypeptide devient en fait un gène et une famille de protéines. Il s'agit d'une famille de protéines parce qu'elles ont une certaine similarité, une séquence d'exon est là dans tous les cas.
(Référez-vous à la diapositive: 11:59)

L'épissage alternatif le plus complexe que nous connaissons actuellement est Dscam, l'ARNm neuronal de Drosophila qui est exprimé dans les neurones. Nous verrons l'importance fonctionnelle de ceci dans la diapositive suivante, mais ceci illustre, à partir d'un seul gène, vous obtenez 38 016 mARN différents qui sont près du double de l'ensemble des gènes codant pour la protéine chez la drosophile. La drosophile n'a qu'environ 14 000 gènes, donc elle est près du double du génome de C. elegans. Donc ici 24 exons différents sont présents dans cette protéine. A partir de l'ARNm naissant dans les segments rayés, n'importe qui peut être sélectionné comme Exon 4 ; 12 différentes alternatives sont possibles pour servir d'exon 4, 12 séquences adjacentes différentes.
De même, pour exon 6, 48 alternatives sont possibles, puis exon 9, 33, exon 17, 2. Maintenant si vous travaillez toutes les combinaisons, il s'agit de 38 016 et les données expérimentales soutiennent que la grande majorité d'entre elles sont produites.
(Référez-vous à la diapositive: 13:23)

Alors maintenant, regardons pourquoi c'est important et comment cela aide. Donc, c'est plus comme la recombinaison de VDJ dans les cellules b humaines, dans un but similaire ici, mais pour l'auto-reconnaissance. Ici, dans le neuron, vous avez des dendrites ramifiés et ces dendrites doivent savoir qu'ils appartiennent au même corps cellulaire. Donc essentiellement, ce sont des sœurs et elles n'ont pas besoin de se connecter. Lorsqu'ils reçoivent un signal, ils doivent se connecter aux neurones adjacents ou à un autre neurone dans cette chaîne, alors seulement il sera utile pour la conduction de l'influx nerveux. Ainsi, cette auto-répulsion est fournie par cette unique version épissée de Dscam produite dans ce neuron et un autre neuron a une autre épissage alternatif. Par conséquent, il a son Pincode en termes de composition de Dscam exon et cela aide dans les connexions. En (B) le vert et le violet forment une connexion et le vert et le rouge en forment un autre. Supposons que le Dscam soit muté et qu'il ne soit pas produit de façon à ce que vous atteniez? Ils ne sauront pas se repel et ils seront tous respectés et ils feront une masse de structure neuronale connectée.
(Référez-vous à l'heure de la diapositive: 15:03)

C'est donc ce qui se passe. Ainsi, le type sauvage (C) est très ramifié et (D) le neuron n'a pas de Dscam. Donc, c'est une épissage alternatif.
(Référez-vous à l'heure de la diapositive: 16:00)

Un autre exemple intéressant est l'épissage spécifique du muscle. Ce travail s'est produit exactement au moment où j'ai rejoint le ministère en tant que post-doc, et ce papier était sorti d'un autre labo dans le même bâtiment. C'était dans la presse, et on en parlait, alors j'étais excité de lire, et c'est là dans le manuel, donc on va lire à ce sujet, donc ici vous avez un problème de épissage spécifique aux muscles. Maintenant, nous allons examiner les maladies, donc chez la drosophile, nous avons vu que nous pouvons muter et trouver la fonction. Donc, chez les patients humains, est-il une conséquence lorsque ces épissures ne se produisent pas comme elles sont censées se produire? Donc, on verra un exemple.

Dans (A), entre exon 1 et 2, un codon d'arrêt est présent. Au cours de l'épissage, cet intron est exclu, de sorte qu'une protéine fonctionnelle est faite. Mais chez le mutant, vous avez une mutation dans l'intron où un G devient A et parce qu'il favorise l'épissage. Donc, une partie de cet intron est incluse,

Et en raison de cela, la traduction est terminée et vous ne faites pas de protéine fonctionnelle. Donc, en nature sauvage, on ne rencontrerait jamais de codon parce que cette chose est exclue, et en tant que

Résultat, vous allez directement à l'exon 2, et le cadre de lecture continue à faire de la protéine de type sauvage.
Donc, le nom de cette protéine est la myostatine. Cette protéine empêche la prolifération des cellules musculaires à un moment précis, et elles se différencient en muscles tout de suite, ce qui aide à faire la quantité de muscles requise. Donc, dans une famille où ils ont trouvé cette mutation, quatre mecs étaient déjà athlètes, et un petit gamin a pu tenir une cloche de 3 kg avec les deux mains complètement agrandit. Cela était possible parce que leurs muscles étaient si forts, et cela peut aussi être fait dans des organismes modèles.
(Reportez-vous à l'heure de la diapositive: 19:06)

Donc, dans cette diapositive, celle du côté droit est la souris puissante, la gauche est une souris normale.
Cela a attiré la presse, le journal est entré dans la nature, puis cette faculté était sur la presse pour rencontrer la télévision, la radio et les journaux. Donc, vous voyez la différence musculaire entre les deux parce que la prolifération cellulaire n'a pas été arrêtée au bon moment, donc ils ont fait beaucoup plus de cellules, et quand ils se sont différenciés, ils ont fait beaucoup de muscles.

Alors, un biologiste du développement recommandera-il à un médecin de muter et de faire plus de muscles? Ce n'est pas parce que les biologistes du développement penseront aux autres conséquences. Par exemple, vous vous inquiéerez des modèles de méthylation lorsque vous ne pensez que la séquence de codage. De même, vous vous attendez à ce qu'il y ait d'autres complexités comme, par exemple, une raison phylogénétique et ontogénique pour laquelle cette division cellulaire s'est arrêtée à ce moment-là. Donc, vous ne vous gâchez pas immédiatement, mais cela vous donne une idée de ce qui se passe quand vous avez un défaut de raccord.

(Référez-vous à la diapositive: 20:29)

Je pense que cela a véhiculé le message sur l'importance de l'épissage. Nous allons donc passer à la réglementation de la traduction. Ainsi, la régulation de la traduction est très vitale dans certains contextes ; il y a deux exemples exceptionnels pour illustrer ce point ; l'un est l'embryogenèse précoce, et l'autre le système nerveux adulte. Vous prenez un neuron ; par exemple, il a un corps cellulaire et a un long axon, et à la fin de l'axon, vous avez des synapses. Au niveau de la synapse, les neurotransmetteurs sont produits et sécrétés. Ensuite, le neuron postsynaptique doit avoir le récepteur pour accepter le signal.
Si ces choses doivent être faites et dégradées très rapidement pour se synchroniser avec la conduction de l'influx nerveux, vous ne pouvez pas aller et dénouer l'ADN en modifiant la chromatine, puis transcrire, épissée, puis obtenir l'autorisation du noyau pour sortir.

Les neurones n'auront pas assez de temps pour cela et après cela, la protéine doit être transportée jusqu'à la fin de l'axone pour se rendre sur le site des synapses. Donc ce problème est généralement résolu en faisant l'ARN et en le gardant stocké là où vous voulez et quand le bon signal vient, vous traduis.
Il s'agit d'un contexte ; l'autre contexte est le clivage dans l'embryon. Il est rapide et durant l'embryogenèse, une nouvelle transcription est absente. Ainsi, pour réaliser le développement embryonnaire, en particulier en coordonnant le cycle cellulaire et en produisant beaucoup de membranes cellulaires, les facteurs requis doivent être déjà fabriqués et stockés dans l'ovocyte. De plus, au cours de la division cellulaire, beaucoup de noyaux sont fabriqués, donc nous avons besoin d'une grande partie d'un chromosome. Ensuite, le cycle de la division cellulaire doit être réglementé. Une fois le clivage terminé chez certains organismes, à ce moment, la spécification du devenir cellulaire se produit ; par exemple, chez C. elegans à la première division elle-même, le sort des deux cellules filles est différent.

Donc, tout cela ne peut pas être contrôlé au niveau de la transcription. Là encore, la régulation de la traduction de l'ARNm produit par la mère et déposée dans l'ovocyte joue un rôle critique. Ainsi, dans certains organismes, on peut se débarrasser des composants nucléaires, mais toujours, le cycle cellulaire peut se produire sans la matière nucléaire ; le cytoplasme a les choses nécessaires pour simuler cela, et ce sont des contextes où la traduction devient importante. Maintenant, voyons comment le règlement de la traduction se produit.
(Référez-vous à la diapositive: 23:58)

Ainsi, un mécanisme par lequel la régulation de la traduction peut se produire augmente ou diminue la stabilité de l'ARN messager, c'est-à-dire une fois transcrit, pendant combien de temps l'ARN messager survivra avant de se dégrader. Donc, vous pouvez avoir une demi-vie pour ça, la durée prise pour la moitié de l'ARN messager à dégrader. Ainsi, chez une mère qui allaitante, le mRNA de la prolactine généralement produit dans la glande mammaire se dégrade rapidement. Je devrais d'abord expliquer la méthode. Donc, il s'agit de cellules des glandes mammaires de souris cultivées, et incubées avec des nucléotides radioactifs comme dans ce cas, probablement UTP. Ainsi, tout l'ARN synthétisé devient radioactif. Ensuite, les cellules de ce milieu contenant des nucléotides radioactifs sont lavées et mises dans un milieu frais sans nucléotide radioactive, mais vous n'en avez pas étiqueté une, c'est-à-dire la période de chasse.

Maintenant, vous regardez combien de temps l'ARN marqué reste. Ainsi, sans cette hormone de stimulation de l'hormone prolactine, le mRNA se dégrade rapidement, la demi-vie est probablement d'environ deux heures ou une heure et demie, mais avec l'hormone elle reste pendant plus de deux jours. Ainsi, en augmentant la stabilité, l'ARNm est disponible pour plusieurs tours de traduction, donc vous augmentez le produit protéique.

Ainsi, l'objectif ultime de l'expression des gènes différentiels est de varier le type et la quantité de protéines d'un type de cellule à un autre type de cellule. C'est donc le but ultime de l'expression des gènes lorsque vous parlez de gènes codant les protéines. Donc, c'est un exemple de stabilité différentielle, donc ici la stabilité est sous deux conditions différentes.
(Référez-vous à la diapositive: 26:19)

La suivante que nous voyons est ce qui se passe généralement dans les ovocytes. Ceci a été décrit pour la première fois en détail dans les ovocytes de Xenopus ; par conséquent, nous allons voir cet exemple, et c'est le genre de régulation qui est critique dans presque tous les développements d'ovocytes que les gens étudient. En fait, dans notre laboratoire, nous étudions exclusivement la régulation translationnelle de la lignée germinative. Alors, regardons ça ; avant ça, je devrais vous présenter cette idée de regarder l'ARNm.

Habituellement, l'ARNm est écrit comme une longue ligne avec une queue de 5'à 3'de queue poly-A, mais dans les cellules, ils n'existent pas comme ça ; ils se trouvent plutôt dans la forme de type anneau. Ainsi, l'extrémité 5'et la fin 3'sont réunies par des protéines qui se lient au capuchon 5', par exemple, les facteurs d'initiation de la traduction qui se lient à la limite de 5'ou à 5'UTR, etc. Ils interagissent avec les protéines qui se lient à la queue de 3'UTR ou de poly-A, et ces interactions protéiques font de l'ARNm une structure circulaire.

C'est ce que vous voyez en (A) un micrographe électronique. Donc voici un exemple (B), donc les facteurs d'initiation qui se lient à la limite de 5'interagissent avec une protéine qui se lie à la queue poly-A, appelée protéine de liaison du poly-A (PABP), qui se traduit par une circularisation. Et cela est nécessaire pour la liaison d'un autre facteur d'initiation-comme 4G, qui recrute la petite sous-unité ribosomique et initia la traduction. Ainsi, c'est ce qui se produit généralement, mais dans les ovocytes de Xenopus, le plus d'ARNm qui n'est pas traduit à un moment donné se trouve sous forme circulaire mais non par l'interaction de 4E et 4G avec le PABP ; à la place, une protéine appelée Maskin se lie à 4E et que Maskin interagit avec une protéine appelée protéine de liaison cytoplasmique de la polyadénylation, la CPEB, qui se lie à la séquence du signal de polyadénylation. Maintenant, la CPEB interagit avec Maskin, et ce genre de forme circulaire exclut totalement les autres facteurs d'initiation et, par conséquent, elle est latente sur le plan de la traduction. Elle ne se traduit pas tant que la signalisation n'est pas appropriée. Par exemple, l'hormone progestérone, qui stimule la maturation des ovocytes et complète la division mitotique lors de la fécondation, conduit à l'activation d'une kinase phosphorylant la CPEB. Et lorsque la CPEB est phosphorylée, elle recrute une protéine appelée clivage et facteur spécifique de la polyadénylation, et elle recrute une poly (A) polymérase. Ainsi, cette poly (A) polymérase étend la queue poly-A dans le cytoplasme.
Souvenez-vous, lorsque nous avons appris la structure des gènes eucaryotes, j'ai dit que la polyadénylation se produit dans le noyau. Dans une partie de la régulation du développement, une polyadénylation supplémentaire se produit dans le cytoplasme, de sorte que c'est un exemple de cela. Donc, vous avez une extension supplémentaire de la queue poly-A, et cette queue poly--A lie maintenant le PABP, et cela peut interagir directement avec 4G, et cette phosphorylation lance également le Maskin en dehors de l'interaction avec le 4E, et maintenant la traduction commence. Bien que cela n'ait pas été totalement réalisé comme c'est le cas pour la chorégraphie, ceci vous donne un mécanisme de la façon dont l'activation se produit.

Mais il y a une vague d'activation séquentielle. Certains ARNm sont exprimés à un certain stade, et certains ARNm sont exprimés plus tard et ainsi de suite. Donc, ça fait encore l'objet d'une étude intensive, donc tout ce mécanisme a été mis au point au début de l'an 2000, vous savez comme les journaux sortaient en 2001, 2002 à ce moment-là. Donc maintenant, ce mécanisme a été trouvé dans de nombreux autres organismes où vous pouvez faire beaucoup de génétique.

Donc, ils ont fait beaucoup plus de travail sur de nombreux exemples de ce genre. Alors, regardons un exemple de ce genre.
(Référez-vous à la diapositive: 31:18)

Donc, c'est l'ovocyte de Drosophila, où vous avez une protéine appelée Bicoïde. Donc, ce Bicoid est une protéine intéressante ; c'est un régulateur de transcription ainsi qu'un régulateur de traduction. Nous le voyons ici comme un régulateur de translation. Ainsi, il se lie à une séquence appelée élément de reconnaissance de Bicoid sur un ARNm qui code une protéine appelée Caudal. Ce Caudal est donc nécessaire pour empêcher le développement postérieur dans la région antérieure. Donc Caudal doit être supprimé, et c'est fait par un Bicoïde, qui favorise généralement le développement antérieur. Lorsque Bicoid se lie à ce mRNA, il recrute une autre nouvelle protéine qui se lie au bouchon de méthyle, ce qui exclut tous les facteurs d'initiation. C'est ainsi que Bicoid empêche la traduction de l'ARNm de Caudal. Donc maintenant vous vous rendez compte que le thème général ici est les protéines qui interagissent avec la séquence d'ARN peut interférer avec l'activation traductionnelle. Certains d'entre eux augmentent ou diminuent la queue poly-A dans certains contextes, pas dans le contexte des ovocytes de Xenopus ; où même avec une queue poly-A plus courte, le mRNA est stable, il est juste qu'ils ne peuvent lier le PABP, et par conséquent, ils ne sont pas traduits, mais ils ne sont pas dégradés. Dans certains cas, si vous retirez la queue poly-A, l'ARN est marqué pour la dégradation.
(Référez-vous à la diapositive: 32:58)

Ici, il y a quelques exemples de molécules d'ARNm qui sont régulés, où elles fonctionnent, et dans quels organismes elles viennent. Le fait d'être dans la liste n'est pas surprenant car il est impliqué dans la régulation du cycle cellulaire.
(Référez-vous à la diapositive: 33:17)

Donc, il se passe, donc de plusieurs organismes, il s'agit donc d'un mécanisme évolutif bien conservé.
(Référez-vous à la diapositive: 33:27)

Ensuite, on est évident, mais il a fallu beaucoup de temps aux gens pour en trouver un exemple. Si les protéines peuvent lier la séquence spécifiquement à 3'UTR et 5'UTR, pourquoi pas un autre acide nucléique?
La complémentarité de la séquence devrait vous donner plus de spécificité à la séquence donnée, et cela a été trouvé dans un écran palpitant de l'embryogenèse de C. elegans. Ainsi, dans l'embryogenèse de C. elegans, un patron spécifique de division peut finir par répéter si des changements spécifiques d'expression génique ne se produisent pas.

Disons, au niveau de la quatrième division cellulaire, qu'un schéma spécifique d'asymétrie est généré au cours de la division cellulaire, et vous ne voulez pas que cela soit répété parce que vous finiront par produire des fates de cellules semblables dans une autre génération aussi et que l'on évite en bloquant l'expression de certaines gènes. Donc, les mutations chez elles sont appelées hétérochroniques parce que, dans l'ordre du jour, elles sont au mauvais moment. Donc, ce qui aurait dû être à la troisième étape finira par se répéter à la quatrième étape ou à la cinquième étape, voire plus tard, et donc ils sont appelés mutations hétérochroniques. Le laboratoire qui a identifié la mutation qui avait le phénotype hétérochronique a finalement cartographié la mutation à un locus, mais il n'a pas trouvé de séquence de codage protéique appropriée. Ils étaient confiants quant au phénotype et au locus qu'ils cartographiaient, et ils savaient que le locus était important même s'il ne codait pas les protéines. Quand ils ont étudié attentivement, ils ont trouvé qu'il code un ARN court, une petite séquence d'ARN qui est complémentaire au 3'UTR d'un autre ARN qui est impliqué dans cette spécification de lignée. Ainsi, les brins de lin pour la lignée chez C. elegans, la plupart des gènes ont trois alphabets et un trait d'union et un nombre.

Le numéro est habituellement l'ordre dans lequel ce gène particulier appartenant à cette classe a été identifié. Donc la lin veut dire que la lignée est défectueuse, en ce qu'elle est le quatorzième gène qu'ils ont identifié.
Donc, si vous regardez la séquence de l'ARNm de la ligne 14 dans le UTR 3'UTR, il y a des sections colorées 1 à 7, et ce sont les séquences auxquelles ce lin-4 se lie. Lin-4 est l'une des mutations hétérochroniques qui n'encodait pas une protéine et qui était un petit ARN.

Les boucles indiquent où il n'y a pas de complémentarité, où vous voyez une chose linéaire ; il y a une correspondance de base. Donc, c'était la première découverte, et c'est quelque chose de spécifique à un nématode? NON, au cours des vingt dernières années, les gens ont découvert que ce petit ARN est naturellement codé dans le génome, tout comme le génome de C. elegans, et ils régulent la traduction de la grande majorité des ARNm.

L'estimation actuelle est d'environ 30 à 40% de l'ensemble de l'ARNm humain est soumis à une régulation par ces petits ARNm appelés miRNAs, micro-ARN interféron, ou micro-ARN sous peu.
(Référez-vous à la diapositive: 37:10)

Et c'est comme ça qu'ils sont faits ; ils existent généralement dans plusieurs copies répétées en tandem. Une fois transcrites, une nucléase appelée Drosha les nettoie. Ainsi, l'information dans cette boîte provient d'études effectuées sur divers organismes. Le premier exemple provient de C. elegans, c'est-à-dire où il a été découvert pour la première fois, mais les gens ont ensuite travaillé sur le mécanisme en étudiant plusieurs organismes.

Par exemple, Drosha a été découvert chez la drosophile, où ils ont produit des extraits cellulaires et ont fait ces réactions in vitro. Ainsi, ces multiples répétitions sont digérées en unités individuelles dans le noyau par Drosha, et elles sont transportées dans le cytoplasme. Il s'agit de répétitions en épingle à cheveux, et cette épinglette est enlevée par une nucléase cytoplasmique appelée Dicer.
(Référez-vous à la diapositive: 38:07)

Et maintenant vous obtenez les deux brins, et ils sont démis et chargés sur un complexe appelé RISC.
Ce complexe RISC prend l'un des deux brins du miRNA duplex et utilise ce complexe pour identifier la séquence cible, y va, et se lie à la séquence cible. La liaison à la cible peut avoir des conséquences multiples ; l'une d'entre elles est l'ARN clivé, la stabilité est réduite de façon spectaculaire, c'est une, mais vous pouvez avoir diverses conséquences.
(Référez-vous à la diapositive: 38:44)

C'est là, diaporama, nous retournerons à cet exemple. Donc ce miRNP ribonucléoprotéine qui porte la séquence de miRNA peut effectuer n'importe lequel de ces trois ; il pourrait inhiber le complexe d'initiation, une liaison protéique à la capsule de 5'ou il peut empêcher les ribosomes de s'allonger, ou il peut enlever la queue poly-A et réduire la stabilité de l'ARN, ou il pourrait recruter des protéases pour digérer le peptide naissant qui sort.

Les trois mécanismes ont été observés avec des exemples spécifiques. Nous verrons donc dans quelle mesure elle compte dans le contexte des mammifères.
(Référez-vous à la diapositive: 39:35)

Ainsi, durant le développement de différents types de lymphocytes, la cellule précurseur lymphoïde a une faible abondance de miR181. Donc, vous obtenez à la fois des lymphocytes B et des lymphocytes T. Les cellules B expriment le miR181 en plus grande abondance que le précurseur. Mais si vous présentez artificiellement une grande quantité de miR181, dans cette cellule précurseur, elle finira par produire la grande majorité des lymphocytes B et non des lymphocytes T.
Ainsi, vous faites plus de lymphocytes B au détriment des lymphocytes T, de sorte que ceux-ci ont des conséquences évidentes sur le développement chez plusieurs organismes. Donc, chaque type de cellule va avoir un ensemble spécifique de produits géniques, pas d'information génétique, et par conséquent, son sort va être différent.