Transport régulé de l’ARNm

Chez les eucaryotes, la transcription et la traduction sont compartimentées ; un ARNm est d’abord synthétisé dans le noyau puis transporté sélectivement vers le cytoplasme pour la synthèse des protéines. Avant le transport, un pré-ARNm subit plusieurs étapes de modifications post-transcriptionnelles dont l’épissage, le coiffe 5', et l’ajout d’une queue poly-adénine. Diverses protéines se lient au pré-ARNm au cours de ces modifications. Le transport de l’ARNm a lieu à l’aide de plusieurs protéines jouant des rôles spécifiques au cours des différentes étapes du transport de l’ARNm. Par exemple, l’ARNm est exporté à travers les complexes de pores nucléaires à l’aide d’une protéine exportatrice, qui est un hétérodimère du facteur d’exportation nucléaire 1 et du transporteur d’exportation nucléaire 1. Ces protéines reconnaissent des séquences nucléotidiques spécifiques ou des structures tige-boucle formées par l’ARNm et peuvent lier différents types d’ARNm avec des caractéristiques de liaison similaires.

 L’ARNm n’est généralement transporté à partir du noyau qu’une fois qu’il est complètement traité. Cependant, certains ARN de virus spécifiques, tels que le virus de l’immunodéficience humaine (VIH), peuvent contourner cette règle.  Le VIH transfère une partie de son intron portant le pré-ARNm du noyau vers le cytoplasme à l’aide d’une protéine appelée Rev. Rev est codé par l’ARN du VIH et se lie aux séquences spécifiques présentes dans les introns du pré-ARNm ainsi qu’à l’export nucléaire récepteur. Cela facilite le transport du pré-ARNm porteur d’intron vers le cytoplasme.

Devenir cytoplasmique de l’ARNm transporté

Une fois transféré dans le cytoplasme, le cheminement ultérieur de l’ARNm dans le cytoplasme dépend en grande partie du fait qu’il code pour une protéine spécifique à un organite, sécrétoire ou de surface cellulaire. Dans le cas de protéines spécifiques à un organite, la protéine produite sera transportée vers l’organite respectif à l’aide d’une séquence peptidique signal. D’autre part, si un ARNm particulier produit une protéine sécrétoire, l’ARNm sera dirigé vers le réticulum endoplasmique avec le ribosome associé et le peptide naissant. Cela se produira pendant les étapes initiales de la synthèse protéique, et le complexe ARNm-ribosome transféré restera sur le réticulum endoplasmique jusqu’à ce que la synthèse protéique soit terminée.

En revanche, certains ARNm sont transportés vers des emplacements spécifiques dans le cytoplasme avant de commencer la production de protéines. De tels signaux de localisation, connus sous le nom de régions de code postal, sont présents dans le 3′ régions non traduites de l’ARNm. Le transport de l’ARNm vers l’emplacement cible peut être soit aléatoire, soit dirigé par des filaments du cytosquelette. Une telle localisation de l’ARNm aide non seulement les cellules à produire des concentrations élevées de protéines à proximité de l’emplacement cible, mais elle élimine également le besoin pour la cellule d’utiliser des ressources pour transporter la protéine jusqu’à sa destination finale.