Une équipe de chercheurs de l'Université de Sherbrooke, dirigée par le professeur Sherif Abou Elela, vient de découvrir l'utilité jusqu'alors inconnue des introns dans la production et la fonction des ribosomes des cellules de levure. C'est la première fois qu'une équipe atteint un tel niveau de compréhension de la génétique, si bien que la découverte a mérité une publication dans la revue scientifique Cell.

Présentant plusieurs similitudes avec les cellules du corps humain, les cellules de levure sont utilisées comme modèle d'étude dans plusieurs domaines de recherche. Elles se divisent plus vite et sont plus flexibles que les cellules humaines, ce qui permet aux chercheurs de comprendre les effets de leurs manipulations génétiques plus rapidement et directement. «Par une compréhension accrue de la structure génétique de ces cellules, la découverte aura un impact prépondérant sur les recherches en génomique à travers le monde», souligne le professeur Abou Elela, du Département de microbiologie et d'infectiologie.

L'impact de cette découverte

En 2008, les chercheurs de l'Université de Sherbrooke avaient constaté que la suppression du tiers des introns dans la composition génétique des cellules de levure n'avait pas d'impact sur le développement de celles-ci. Puis en 2011, cette même équipe a découvert que les introns sont importants pour réguler l'expression des gènes ribosomaux servant à la création des protéines, bien qu'ils ne soient pas essentiels à la survie cellulaire. Cette récente percée est issue de trois ans de recherches et de manipulations génétiques au Laboratoire de génomique fonctionnelle de la Faculté de médecine et des sciences de la santé.

L'humain possède environ 23 000 gènes et 99 % de ceux-ci contiennent des introns. Ils constituent 24 % du génome humain. Les recherches fondamentales en ce sens servent principalement à mieux concevoir le fonctionnement des organismes cellulaires et à orienter de nouvelles recherches qui permettront un jour de comprendre les secrets de la génomique.

Les introns

Un intron est une séquence non codante d'un gène situé entre deux exons. Ces derniers servent à coder les protéines. Pour évaluer la signification fonctionnelle des introns, les chercheurs de l'UdeS les ont enlevés de tous les gènes des protéines ribosomales dupliquées et ont mesuré l'impact de cette manipulation génétique sur l'expression génique et la fonction cellulaire. Dans plusieurs cas, un changement d'expression a été observé, ce qui altérait la santé des cellules et la réponse au stress. Les résultats indiquent que les introns sont requis pour l'expression optimale et la fonction des gènes des protéines ribosomales : une utilité qui était jusqu'à ce jour inconnue.

Les cellules de levure étudiées (Saccharomyces cerevisiae) ont conservé les introns dans leur évolution depuis des milliers d'années. Il était donc légitime de se demander pourquoi, puisqu'il s'agit de séquences a priori perçues comme n'ayant aucune fonction réelle et que seulement 5 % des gènes en contiennent. La chercheuse Julie Parenteau, principale auteure de l'article publié dans Cell, a elle-même effectué la quasi-totalité des manipulations génétiques à ce sujet dans les laboratoires du professeur Abou Elela. «La majorité des introns sont requis pour la santé et la croissance des cellules en condition de stress», explique-t-elle.

L'UdeS, une pionnière en génomique

L'Université de Sherbrooke se distingue comme pionnière dans le domaine de la génomique fonctionnelle et l'ambition de ses chercheuses et chercheurs de notoriété est reconnue par la communauté scientifique internationale. Relié au Département de microbiologie et infectiologie de la Faculté de médecine et des sciences de la santé de l'Université de Sherbrooke, le Laboratoire de génomique fonctionnelle est financé par Génome Canada, Génome Québec, l'Université de Sherbrooke et les Instituts de recherche en santé du Canada.