Le parcours du ribosome

Le génome viral (de l’ARN pour le SARS-CoV-2) est composé de près de 30 000 bases azotées, de 4 sortes répétées pour former un code. Pour le lire, il faut passer par un ribosome, c’est-à-dire une grosse protéine qui se déplace le long de l’ARN. Dans le cas d’une infection, les ribosomes de la cellule sont détournés par le virus pour produire ses protéines, en se servant de son génome comme matrice ou plan. Les bases azotées du génome viral sont lues par le ribosome par groupes de 3 et correspondent à un acide aminé particulier, ce que l’on appelle le cadre de lecture. C’est l’enchaînement des acides aminés qui forme la protéine.

Dans le cas du SARS-CoV-2, il se produit un évènement particulier lors de la production des protéines : un décalage du cadre de lecture. En effet, à un moment donné, le ribosome va revenir une base en arrière, avant de reprendre sa lecture de 3 bases en 3. Des chercheurs suisses et irlandais (École polytechnique fédérale de Zurich, Université de Bern, University College Cork) ont étudié la structure de l’ARN viral et du ribosome cellulaire pour expliquer ce décalage du cadre de lecture, indispensable à la bonne fabrication des protéines du SARS-CoV-2.

Ces chercheurs ont réalisé des analyses de cryo-microscopie électronique, technique permettant d’étudier très précisément la structure des protéines. Ils ont réalisé des observations microscopiques à différentes étapes de la lecture de l’ARN du SARS-CoV-2 par le ribosome. Ils ont d’abord observé la formation d’une certaine structure à un endroit de l’ARN viral, ressemblant à un nœud, et entraînant un encombrement à l’entrée du ribosome. Puisqu’un ribosome est une protéine se déplaçant le long de l’ARN afin de le décoder, cet encombrement va donc impliquer une tension de l’ARN viral dans le ribosome, qui subit alors une pause dans sa lecture avant de se décaler, en revenant une base en arrière. La lecture de l’ARN par le ribosome reprend ensuite pour la fabrication des protéines.

Cette structure particulière de l’ARN viral provoquant ce décalage pourrait être la cible de futures thérapeutiques, empêchant ainsi le décalage du cadre de lecture et donc la formation des protéines virales.