Une machinerie protéique très particulière

Les ribosomes font partie des machines moléculaires les plus importantes de la cellule, qui n'ont pratiquement pas changé au cours de l'évolution. Leur fonction est de lire les transcriptions des gènes, c'est-à-dire les plans de construction des protéines, et de les "traduire" en protéines.

Des groupes de recherche de l'ETH Zurich et de l'Université de Berne viennent d'élucider, au moyen de la cryo-microscopie électronique, la structure atomique détaillée de ribosomes très particuliers, qui se trouvent dans les mitochondries de Trypanosoma brucei un protozoaire parasite responsable de la maladie du sommeil. Leurs conclusions viennent d'être publiées dans la revue spécialisée "page externeScience".

Les mitochondries sont des organites que l'on trouve dans toutes les cellules eucaryotes. Elles sont les centrales électriques de la cellule et contiennent leurs propres ribosomes, appelés "mitoribosomes". Ceux-ci fabriquent quelques protéines essentielles pour ces centrales électriques. Les mitoribosomes des trypanosomes ont les mêmes fonctions de base que les ribosomes d'autres organismes, par exemple ceux de l'homme. Ils sont cependant spécialisés dans la biologie des parasites et leur structure semble totalement différente.

Des protéines au pluriel

Tous les ribosomes sont composés de deux types d'éléments constitutifs : les acides ribonucléiques (ARN) et les protéines. "Il est intéressant de noter que les mitoribosomes des trypanosomes sont beaucoup plus grands que tous les autres ribosomes, y compris les ribosomes humains", explique le professeur de l'ETH Nenad Ban. De plus, les mitoribosomes des trypanosomes sont principalement composés de protéines, alors que tous les autres ribosomes présentent une très forte proportion d'ARN. Par conséquent, dans les mitoribosomes trypanosomaux, les protéines ont repris la fonction structurelle de l'ARN.

L'analogie suivante peut être utile ici : une petite maison en bois ne ressemble pas à une grande construction en béton, pourtant les deux ont besoin d'un toit, de fenêtres, d'un escalier et ainsi de suite. "Si l'on compare l'architecture des mitoribosomes trypanosomaux, composés principalement de protéines, avec l'architecture des ribosomes d'autres organismes, basée sur l'ARN, on peut définir les éléments fonctionnels et les blocs de construction les plus fondamentaux, partagés par tous les ribosomes", poursuit le chercheur.

Approche thérapeutique possible

Les trypanosomes ne sont pas seulement un système modèle important pour la recherche fondamentale, ils ont également une importance clinique en tant qu'agent pathogène de la maladie du sommeil, mortelle en l'absence de traitement. Les mitoribosomes sont absolument nécessaires à la survie des trypanosomes. Comme ils ont une structure très différente de celle des mitoribosomes humains, ils pourraient être une cible pour un traitement de la maladie du sommeil. Une comparaison des structures des mitoribosomes des trypanosomes et des humains pourrait permettre de trouver des substances qui inhibent de manière ciblée les mitoribosomes du protozoaire et qui pourraient ainsi servir de médicament. La présente étude a été soutenue financièrement par le Fonds national suisse.