Splicéosome eucaryote et introns de groupe II

Bon, je vais donner un baratin qui va tourner autour du pot, mais peut-être que parmi ce que je vais raconter y'aura des choses qui feront tilt ou lanceront dans une direction - au pire ça fait une jolie histoire.

• un système qui se complexifie avec l'ajout de protéines ça n'a rien d'étonnant. Les eucaryotes sont champions là-dedans d'ailleurs, des sytèmes de transcription et de traduction souvent beaucoup plus complexes avec l'ajout de transcripteurs généraux de la transcription, des ribosomes plus grands et plus complexes pour la traduction, ce genre de chose
• les protéines assurent un système de contrôle chez les eucaryotes. Chez les procaryotes on est surtout dans un système on-off, chez les eucaryotes dans la modularité - c'est très général mais ça donne l'idée. Du coup, les procaryotes ont peut-être avoir intérêt à avoir un système rapide d'excision via une activité autocatalytique peut-être plus facile et rapide à mettre en œuvre - et demandant moins d'énergie, la synthèse de protéines ça a un coût non négligeable.
• les procaryotes n'ont pas de noyau, la transcription se fait quasiment en même temps que la traduction, t'as pas le temps de recruter des protéines régulatrices que y'aurait sûrement déjà plein d'ARN pol fixée sur l'ARN naissant. On rejoint cette idée de vitesse et de l'ARN n'a qu'à se débrouiller seul
• les ARN ont toujours eu des fonctions catalytiques, tu peux regarder les robozymes, comme des enzymes sauf que c'est de l'ARN et non des protéines. D'ailleurs tu peux regarder deux-trois trucs du côté du monde à ARN
• Y'a toujours des ARN dans les spliceosomes, les snARN. Sauf que chez les eucaryotes ça recrute des protéines en plus. C'est peut-être plus efficace comme ça
• ça fait deux stratégies différentes d'évolution. Les deux semblent fonctionner très bien, y'a pas forcément de meilleure que l'autre. Un ancêtre commun qui devait avoir de tels mécanismes, chez les bactéries - chez les Archées c'est peut-être différents, les ARchées ne font jamais rien comme les autres - ça donne un système autocatalytique qui fonctionne très bien, chez les eucaryotes un système qui recrute des snARN pour cibler les régions à introns, des protéines pour assurer la fonction d'épissage. C'est pas la première fois que des protéines prennent peu à peu la place des ARN. D'ailleurs un autre exemple, on retrouve beaucoup d'ARN dans la traduction, les ARNt comme les ARNr. Sauf que les ARNr eux ils doivent aussi coopérer avec des protéines - chez tout le monde. Probablement qu'avant il n'y avait pas de protéines, c'est l'ARN qui assure la majeure partie du système. Mais puisque les protéines apportent un soutien considérable, autant pas sen priver.

Voilà voilà, une réponse qui tourne autour du pot - c'est souvent le cas en évolution par contre, c'est facile d'écrire une histoire qui nous plaît bien, c'est toujours difficile d'avoir les vraies raisons. En espérant que ça aide quand même !

Salut,

J'apporte ma petite pierre à cette discussion. Les introns de groupe II sont présents dans le génome de nombreuses bacétries. Notamment dans ceux d'Alphaproteobacteria qui sont supposées être les ancêtres des mitochondries. En effet, on suppose que la mitochondrie proviendrait d'une Alphaproteobacteria qui aurait été phagocytée par une cellule dite pré-eucaryote. Au lieu d'être digérée, la bacétrie aurait survecu dans le cytoplasme de la cellule pré-eucaryote. Lors de l'apparition des cellules eucaryotes (eucaryogenèse), des introns ont pu passer du génome bactérien présent dans la mitochondrie à celui du noyau de la cellule eucaryote. Une grande partie du génome mitochondriale (bacétrien) a été transféré dans le noyau au cours de l'eucaryogenèse. Une fois dans le noyau, les introns de groupe II ont continué à évoluer (subir des mutations). Cela leur a permis d'intéragir avec de d'autres macro-molécules telles que des protéines. Dans certains cas ces intercations ont permis de modifier le fonctionnement des introns de groupe II. Le splicosome serait donc le descendant des introns de groupe II qui ont inétragit avec des protéines dans le noyau eucaryote.

J'espère avoir pu répondre sur la partie évolution. J'ai répondu de mémoire car je n'ai pas beaucoup de temps pour faire de la bibliographie sur le sujet. Mais si besoin, je mets le lien vers une revue où les auteurs parlent de cette évolution des introns du groupe II.

Toro et al., 2007 FEMS Microbiology Reviews (http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed/17374133)