Selon une étude menée par l'University of Tokyo publiée dans Biochemical and Biophysical Research Communications, les chercheurs ont identifié des parties spécifiques des codes génétiques des virus COVID-19 et SRAS susceptibles de favoriser le cycle de vie des virus. La nouvelle technique est le premier outil des chercheurs pour déterminer quelles séquences génétiques stockées sous forme d'ARN, le cousin chimique de l'ADN, sont plus stables.
De nombreuses familles de virus, y compris les virus de la grippe et les coronavirus, stockent leur séquence génétique sous forme d'ARN, qui se faufile dans les cellules humaines et les incite à fabriquer plus de virus. Les virus ont besoin que leur ARN reste stable, résistant aux efforts du système immunitaire de l'hôte pour dégrader leur ARN.
Les chercheurs ont nommé leur technique Fate-seq car elle vise à déterminer le sort d'une séquence génétique, si elle persistera ou se dégradera en fonction de sa stabilité. Pour effectuer Fate-seq, les chercheurs ont d'abord coupé un génome en fragments courts. Même les agents pathogènes extrêmement dangereux deviennent inoffensifs lorsque les chercheurs ne travaillent qu'avec des fragments courts, séparés et découpés de leurs génomes.
Les chercheurs ont synthétisé des ARN à partir des fragments de génomes de virus et examiné leur sort, c'est-à-dire la stabilité, en utilisant le séquençage de nouvelle génération, ce qui permet aux chercheurs d'identifier rapidement et simultanément la séquence exacte de brins individuels d'ARN. Les programmes informatiques peuvent ensuite identifier des modèles ou des différences intéressantes dans les séquences génétiques à étudier plus en détail.
Les chercheurs ont étudié 11 848 séquences d'ARN de 26 génomes viraux, dont celle du SRAS-CoV, le virus qui cause le SRAS, le syndrome respiratoire aigu soudain qui a tué 774 personnes au cours du premier semestre de 2003. Les chercheurs ont identifié un total de 625 fragments d'ARN stables. Parmi les fragments d'ARN stables, 21 provenaient de SARS-CoV.
Les chercheurs ont comparé les 21 fragments du génome stable du SRAS-CoV aux données de séquence génétique complètes disponibles pour d'autres types de coronavirus. Deux des fragments stables du SARS-CoV sont très communs dans d'autres coronavirus évolutivement similaires, y compris le virus qui cause COVID-19, SARS-CoV-2.
Les modèles prédictifs ont montré que ces deux fragments d'ARN stables forment probablement des structures tige-et-boucle. Les tiges et les boucles sont de courts morceaux d'ARN qui, au lieu de rester une ligne droite, se replient vers l'avant et se lient sur eux-mêmes, formant une forme d'épingle à cheveux.
Plus particulièrement, l'un des fragments stables ne forme qu'une tige et une boucle dans le virus COVID-19, pas le virus du SRAS en raison des quelques petites mais importantes différences dans les codes d'ARN des virus.
En plus de mieux comprendre les virus dangereux, les chercheurs espèrent utiliser Fate-seq pour comprendre les règles fondamentales de la stabilité de l'ARN et faire progresser de nouveaux types de médicaments. Les cellules humaines utilisent l'ARN comme messager intermédiaire entre l'ADN et les protéines. Concevoir des médicaments à base d'ARN qui sont stables et faciles à traduire pour les cellules en protéines pourrait traiter les maladies génétiques sans les risques d'altérer notre ADN.
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