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Résumé des travaux antérieurs


Au delà des 4 bases canoniques, plus de 100 nucléosides modifiés ont été répertoriés sur les ARN de transfert et sur les ARN ribosomaux. Plusieurs auteurs proposent que ces nucléosides modifiés soient les reliques d’un ancien Monde ARN plus diversifié et hétérogène que le monde contemporain. L’ancêtre des acides nucléiques (IDA : Initial Darwinian Ancestor) ne présentait probablement pas une structure uniforme et résultait peut-être d’une co-polymérisation de différentes familles.

Dans ce contexte, nous avons montré qu’un nucléoside modifié, le N6-ribosyl-adénine, synthétisé au laboratoire dans des conditions prébiotiques, est aussi actif que l’histidine dans la réaction modèle d’hydrolyse du p-nitrophénylacétate (Maurel et Ninio, 1987 ; Maurel et Convert, 1990 ; Maurel, 1991). De nombreux travaux révèlent que des dérivés N6 ou N3-ribosyl-purine ont pu être des maillons essentiels entre le monde des protéines et le monde de l’ARN (Maurel, 1992). Nous avons par la suite montré que des analogues d’acides nucléiques, tels que les poly(allylamines) greffées par des adénines-N6-substituées, présentent une activité catalytique fortement accélérée dans l’hydrolyse des PNPesters (Maurel et Décout, 1992, 1995 ; Décout et Maurel, 1993, 1995). L’étude théorique et expérimentale du comportement des catalyseurs montre que la coopérativité cinétique a pu apparaître très tôt dans l’évolution et jouer un rôle dans la régulation des premiers évènements métaboliques (Ricard et al, 1996 ; Maurel et Ricard, 2006).

Les capacités catalytiques des ribozymes semblaient, dans un premier temps, limitées, mais une meilleure compréhension de leur fonctionnement et la mise au point de la méthode SELEX (Systematic Evolution of Ligand by EXponential enrichment) ont permis d’élargir considérablement le répertoire des réactions catalysées par l’ARN. La méthode SELEX, que nous avons développée au laboratoire, nous a permis de sélectionner des aptamères ARN pour l’adénine dans le but de trouver des catalyseurs utilisant l’adénine ou son dérivé nucléosidique comme cofacteur. Ces ARN, caractérisés par « fingerprint », possèdent en commun 8 nucléotides invariants qui interviennent dans la liaison avec l’adénine (Meli et al, 2002). Ces travaux nous ont conduit à la découverte de deux nouveaux variants du ribozyme en hairpin, porté par l’ARN satellite sTRSV (Tobacco Ringspot satellite Virus). Par sélection in vitro, nous avons isolé deux ARNs strictement dépendants de l’adénine ajoutée comme cofacteur. Ces co-ribozymes - ADHR1 et ADHR2- (Adenine Dependent Hairpin Ribozyme 1 et 2), sont capables de catalyser leur auto-coupure et la réaction inverse (ligation). Il s’agit d’un résultat majeur qui donne lieu aujourd’hui à de très riches applications (Meli et al, 2003).



par Administrateur, Marie-Christine Maurel - publié le , mis à jour le