Régulation de l'expression des gènes au niveau de la traduction : intérêt des modèles marins

Gene expression regulation at the translational level: contribution of marine organisms

Centre National de la Recherche Scientifique, UMR 7150 Mer et Santé ; Université Pierre et Marie Curie-Paris 6, UMR 7150 ; Équipe Cycle Cellulaire et Développement, Station Biologique de Roscoff, F-29682 France

Auteur de correspondance : oulhen@sb-roscoff.fr

Reçu : 22 Juin 2007

Résumé

La régulation de l'expression des gènes est cruciale pour la survie des organismes, chaque étape doit être finement régulée, depuis les gènes jusqu'à la formation des protéines. Les ARNm peuvent être stockés dans une cellule sans être traduits automatiquement. Cela permet à la cellule de réagir rapidement pour produire les protéines nécessaires au bon endroit et au bon moment en régulant l'étape de traduction. La cellule dépense beaucoup d'énergie pour synthétiser des protéines, il est essentiel de contrôler ces processus en fonction des besoins cellulaires. L'étape d'initiation de la traduction représente une étape régulatrice importante dans l'expression des gènes. Elle fait intervenir de nombreux facteurs protéiques capables de se lier aux ARNm et de recruter différents partenaires pour inhiber ou stimuler la synthèse protéique. Les océans contiennent une diversité d'organismes qui constituent d'excellents modèles pour étudier les bases de l'expression des gènes au niveau de la traduction. Ces organismes ont permis d'étudier des mécanismes de régulation traductionnelle dans différents processus physiologiques : cycle cellulaire (méiose lors de la maturation méiotique de l'étoile de mer, mitose en réponse à la fécondation chez l'oursin), et de mieux comprendre le fonctionnement du système nerveux (aplysie). Toutes ces données permettront de trouver de nouveaux acteurs indispensables à la régulation de la traduction et de fournir de nouvelles cibles de thérapie dans la lutte contre les maladies chez l'Homme.

Abstract

Gene expression regulation is crucial for organism survival. Each step has to be regulated, from the gene to the protein. mRNA can be stored in the cell without any direct translation. This process is used by the cell to control protein synthesis rapidly at the right place, at the right time. Protein synthesis costs a lot of energy for the cell, so that a precise control of this process is required. Translation initiation represents an important step to regulate gene expression. Many factors that can bind mRNA and recruit different partners are involved in the inhibition or stimulation of protein synthesis. Oceans contain an important diversity of organisms that are used as important models to analyse gene expression at the translational level. These are useful to study translational control in different physiological processes for instance cell cycle (meiosis during meiotic maturation of starfish oocytes, mitosis following fertilization of sea urchin eggs) or to understand nervous system mechanisms (aplysia). All these studies will help finding novel actors involved in translational control and will thus be useful to discover new targets for therapeutic treatments against human diseases.