Biologie 1 : Introduction, microARNs et régulation épigénétique

Flashcards de vocabulaire médical et biologique portant sur la régulation de l'activité des protéines, la maturation et le transport des microARNs, ainsi que les mécanismes de régulation épigénétique par méthylation de l'ADN.

Épigénétique

Ensemble des modifications transmissibles (au cours de la mitose mais pas de la méiose) et réversibles du niveau d'expression des gènes sans altération de la séquence primaire de l'ADN.

Empreinte parentale

Phénomène épigénétique qui affecte certains gènes en leur imposant une expression mono-allélique dépendante de leur origine parentale (maternelle ou paternelle).

Gène « driver »

Gène dont la survenue d'une mutation initiale constitue le premier événement pathologique déclencheur de la cancérogenèse sous l'effet de facteurs chimiques, physiques ou viraux.

microARNs (ARNmi)

Petits ARN non codants simple brin d'environ $22\text{ nt}$ ($20$ à $24\text{ nt}$) régulant de manière post-transcriptionnelle l'expression d'environ $60\%$ des gènes chez les animaux et les végétaux.

Drosha

Ribonucléase nucléaire effectuant le premier clivage des transcrits primaires de microARN pour former des pré-microARNs en structure d'épingle à cheveux d'environ $100\text{ bases}$.

Exportine 5 (+ Ran-GTP)

Complexe protéique assurant le transport actif des pré-microARNs hors du noyau vers le cytoplasme à travers les pores nucléaires.

Dicer

Ribonucléase cytoplasmique qui achève la maturation des pré-microARNs en clivant la boucle terminale pour générer un duplex d'ARN double brin d'environ $22\text{ nt}$.

Brin « guide »

Brin du duplex de microARN conservé lors de la maturation pour s'associer au complexe RISC et guider la reconnaissance de l'ARN messager cible par complémentarité.

Brin « passager »

Brin du duplex d'ARN qui est dégradé et éliminé lors de la prise en charge par la ribonucléase Dicer et l'assemblage du complexe effecteur.

Complexe RISC (RNA-Induced Silencing Complex)

Complexe ribonucléoprotéique associant le brin guide du microARN à des protéines (comme AGO) pour cibler et réprimer des ARNm complémentaires (dès $8\text{ bases}$ appariées).

Volanesorsen

Oligonucléotide antisens thérapeutique ciblant l'ARN messager codant pour l'apoCIII, indiqué dans l'hyperchylomicronémie familiale et les hypertriglycéridémies majeures.

Dinucléotide CpG

Séquence de deux nucléotides adjacents liée par un pont phosphodiester (p), dont la cytosine est la cible préférentielle de la méthylation épigénétique de l'ADN chez les mammifères.

5-Méthylcytosine

Base cytosine modifiée portant un groupement méthyle ($\text{CH}_3$) greffé en position 5 de son cycle pyrimidique par une ADN méthyltransférase.

DNMT1 (ADN Méthyltransférase 1)

ADN méthyltransférase de maintien à activité post-réplicative reconnaissant l'ADN hémi-méthylé pour dupliquer fidèlement le profil de méthylation sur le brin néosynthétisé.

DNMT3a et DNMT3b

ADN méthyltransférases responsables de la méthylation « de novo », établissant les nouveaux profils de méthylation sur des séquences d'ADN initialement non méthylées.

Syndrome ICF

Maladie génétique récessive associant Immunodéficience, instabilité de l'hétérochromatine Centromérique et dysmorphie Faciale, causée par une mutation de DNMT3b entraînant une hypométhylation péricentromérique ($1\text{q}, 9\text{q}, 16\text{q}$).

S-adénosylméthionine (SAM)

Molécule donneuse universelle de groupements méthyle requise pour l'activité catalytique des ADN méthyltransférases (DNMT).

Méthyl-CpG Binding Proteins (MeCP / MBD)

Protéines se liant spécifiquement aux dinucléotides CpG méthylés pour recruter des co-répresseurs et des histones déacétylases, provoquant la compaction de la chromatine et le silence transcriptionnel.

Déméthylation active des cytosines

Processus multi-enzymatique de réparation par lequel la $5\text{mC}$ est oxydée en 5-hydroxyméthylcytosine ($5\text{hmC}$), 5-formylcytosine ($5\text{fC}$) puis 5-carboxylcytosine ($5\text{caC}$) avant excision de la base.

Dérive épigénétique (jumeaux monozygotes)

Phénomène d'accumulation progressive de divergences dans les profils de méthylation de l'ADN au cours de la vie (très faibles à $3\text{ ans}$, massives à $50\text{ ans}$) sous l'impact de l'environnement.

Profil de méthylation tumoral

Dérégulation épigénétique caractéristique des cellules cancéreuses combinant une hypométhylation globale du génome et une hyperméthylation ciblée des promoteurs de gènes suppresseurs de tumeurs.