Comprendre et exploiter les conformations instables des ARN

À l’instigation de Peter Schuster, l’Institut de chimie théorique de l’Université de Vienne développera des scripts de calcul et de simulation des états intermédiaires des molécules d’ARN.

Aujourd’hui, déterminer les conformations tridimensionnelles les plus stables d’ARN de séquence donnée est aisé. Trouver une ou plusieurs séquences formant une molécule d’ARN de conformation donnée l’est aussi, entre autres grâce au ViennaRNA Package. Cependant, les ARN adoptent parfois des formes moins stables, temporaires, qui, pourtant, ont des fonctions biologiques.

C'est pourquoi Peter Schuster et ses collaborateurs amélioreront leur logiciel ViennaRNA Package en lui adjoignant des programmes de prédiction de structures et de prédiction de séquences spécialement conçus pour les ARN intermédiaires. Les biotechnologues pourront les utiliser pour concevoir des ARN dynamiques, qui n’auraient que temporairement une fonction de catalyse. Ils seraient actifs dans leur conformation instable et seraient inactifs ou auraient une activité différente dans leur conformation stable.

Notons que le groupe de biochimie théorique de l’Institut de chimie théorique de Vienne se consacre de longue date à l’ARN, les ARN combinant les propriétés de stockage d’information de l’ADN et celles de catalyse des protéines ; les ARN pourraient d’ailleurs avoir été les premiers supports du vivant. À ce titre, les simulations d’évolution des ARN (par mutation, coévolution par hybridation...) et l’étude de leurs repliements (structures secondaires et tertiaires, propriétés physico-chimiques en découlant...) constituent les principales activités du groupe de recherche.

Pour en savoir plus :

• Ivo L. Hofacker, Walter Fontana, Peter F. Stadler, Sebastian Bonhoeffer, Manfred Tacker, Peter Schuster (1994). ‘Fast Folding and Comparison of RNA Secondary Structures’, Monatshefte für Chemie, 125(2):167-188, doi:10.1007/BF00818163
• Ronny Lorenz, Stephan H. Bernhart, Christian Höner zu Siederdissen, Hakim Tafer, Christoph Flamm, Peter F. Stadler, Ivo L. Hofacker (2011). ‘ViennaRNA Package 2.0’, Algorithms for Molecular Biology, 6:26, doi:10.1186/1748-7188-6-26
• Theoretical Biochemistry Group, Institut fur theoretische Chemie, Universitat Wien, Wahringer Straße 17/3, AT-1090 Wien, tél. : +43 1 4277 52742, fax : +43 1 4277 52793, http://www.itc.univie.ac.at/