Stabilité de l'ARN

On peut trouver des brins d’ADN intacts dans des fossiles, tandis que les scientifiques ont parfois du mal à conserver l’ARN intact dans des conditions de laboratoire. Les variations structurales entre l’ARN et l’ADN sont à la base des différences dans leur stabilité et leur longévité. Parce que l’ADN est à double brin, il est intrinsèquement plus stable. La structure à brin unique de l’ARN est moins stable mais aussi plus souple et peut former des liaisons internes faibles. En outre, la plupart des ARN dans la cellule sont relativement courts, tandis que l’ADN peut aller jusqu’à 250 millions de nucléotides de long. L’ARN possède un groupe hydroxyle sur le deuxième carbone du sucre ribose, ce qui augmente la probabilité de rupture du squelette sucre-phosphate.

La cellule peut exploiter l’instabilité de l’ARN, régulant à la fois sa longévité et sa disponibilité. Des ARNm plus stables seront disponibles pour la traduction pendant une plus longue période que les ARNm transcrits moins stables. Les protéines liant l’ARN (RBP) dans les cellules jouent un rôle essentiel dans la régulation de la stabilité de l’ARN. Les RBP peuvent se lier à une séquence spécifique (AUUUA) dans la région non traduite (UTR) en 3’ des ARNm. Il est intéressant de noter que le nombre de répétitions AUUUA semble enrôler les RBP d’une manière spécifique : moins de répétitions enrôlent des RBP stabilisatrices. Plusieurs répétitions qui se chevauchent entraînent la liaison de RBP déstabilisatrices. Toutes les cellules ont des enzymes appelées RNases qui décomposent les ARN. En règle générale, le capuchon en 5’ et la queue polyA protège l’ARNm eucaryote de la dégradation jusqu’à ce que la cellule n’ait plus besoin de la transcription.

La recherche émergente sur l’épitranscriptomique vise à définir les modifications régulatrices de l’ARNm. Récemment, les scientifiques ont découvert un rôle important pour la méthylation dans la stabilité de l’ARNm. La méthylation des résidus d’adénosine (m^₆A) semble augmenter la traduction et la dégradation de l’ARNm. Le m^₆A a également des rôles dans les réponses au stress, l’exportation nucléaire et la maturation de l’ARNm. La présence d’un résidu d’uracile modifié, la pseudouridine, semble également jouer un rôle important dans la régulation de l’ARN.