Profilage des ribosomes

L’identification des régions d’un génome qui sont transcrites et traduites en protéines est une étape essentielle dans la compréhension d’un génome et de son expression.

Ceci est réalisé à l’aide d’une technique appelée profilage des ribosomes, également appelée ribo-seq. Il cartographie les positions des ribosomes sur l’ARNm et identifie les ARNm qui sont activement traduits en protéines.

Pour isoler l’ARN, les cellules doivent d’abord être lysées pour accéder aux molécules qu’elles contiennent. Le lysat est ensuite traité avec des RNases. Ces enzymes clivent les ARNm qui ne sont pas recouverts de ribosomes, ne laissant que les fragments d’ARNm protégés.

Les fragments protégés par le ribosome sont ensuite séparés des fragments non protégés et clivés à l’aide d’un gradient de saccharose.

Les ribosomes sont ensuite retirés des fragments d’ARNm, et l’ARN est converti en ADN par RT-PCR, en utilisant l’enzyme transcriptase inverse.

Ensuite, l’ADN est séquencé et cartographié sur le génome de référence. Cela détermine l’emplacement exact du ribosome le long de chaque ARNm.

Le profilage des ribosomes peut également aider à identifier les cadres de lecture ouverts ou ORF non reconnus. Un ORF est une région de l’ADN située entre un codon de départ et un codon d’arrêt qui peut être traduite en protéine. La découverte d’ORF peut être utile à l’identification de nouveaux gènes.

Prenons l’étude des modèles d’expression génique dans une lignée cellulaire de mammifère. La procédure expérimentale consiste à exposer les cellules à des stimuli qui peuvent activer l’expression des gènes et initier la synthèse de l’ARNm.

Les ARNm qui sont activement traduits sont identifiés à l’aide du profilage des ribosomes.

Cette expérience révèle que le gène B est traduit alors que les gènes A et C ne le sont pas.

Il montre également qu’une petite région supplémentaire du génome, d’une centaine de nucléotides de long, est activement traduite.

Cette région non reconnue est un cadre de lecture ouvert qui peut coder pour une nouvelle protéine qui est régulée à la hausse par les stimuli expérimentaux.