L'édition des ARN, qui est une étape essentielle dans l'expression de certains gènes, a été mise en évidence pour la première fois en 1986 chez des parasites, les trypanosomes. Depuis, ce mécanisme a été décrit chez des cellules animales, végétales, ainsi que chez certains virus à ARN comme les paramyxovirus, le virus de l'hépatite delta, etc. Les changements, la délétion ou l'insertion des certaines bases* de l'ARN messager peut se traduire par des modifications de la séquence des acides aminés des protéines correspondantes ou l'apparition des signaux d'initiation ou d'arrêt de la synthèse protéique. Pour certains virus à ARN qui possèdent un petit génome, l'édition des ARNm peut être un moyen d'accroître leur répertoire génétique et de leur permettre de coder certaines des protéines cruciales pour leur prolifération.

Ce processus vient d'être mis en évidence par des chercheurs du laboratoire Réplication et expression des génomes eucaryotes et rétrovirus, chez le VIH-1 qui nécessite la synthèse de nombreuses protéines mais qui possède un génome assez restreint (inférieur à 10 000 paires de base). Les rétrovirus, dont le VIH-1, possèdent un génome formé d'ARN qui sert de "moule" pour la synthèse d'une copie ADN par transcription inverse, avant de s'intégrer dans le matériel génétique de la cellule infectée. L'ADN néosynthétisé (provirus), intégré dans l'ADN nucléaire, est reconnu comme un gène de la cellule hôte pour la synthèse des ARN messager viraux et la production des protéines virales. Les chercheurs du CNRS ont montré que certains résidus des ARNm de VIH sont modifiés par "édition" par conversion de type G -> A et C -> U*; ils ont détecté ces changements seulement chez les messagers viraux et non dans l'ARN servant de génome pour les virions néosynthétisés.

Les travaux ont été conduits sur des cellules en culture dont l'infection par le VIH est chronique, c'est-à-dire des cellules qui survivent à l'infection. Les changements observés affectent essentiellement le cadre de lecture** de la protéine virale VPR. Celle-ci serait impliquée dans l'arrêt de la division cellulaire et pourrait participer à l'apoptose (mort cellulaire programmée) des cellules infectées. Pour les auteurs, l'édition des ARNm du VIH-1 pourrait être un mécanisme de protection cellulaire par le biais de la réduction de l'expression de VPR. Cette réduction se produirait par deux effets simultanés de l'édition : l'apparition de signaux d'arrêt de la synthèse de VPR et l'inhibition du phénomène "d'épissage alternatif" qui conduit à la maturation de l'ARNm de TAT, une autre protéine du VIH essentielle à la multiplication virale. Pour vérifier cette hypothèse, des expériences d'activation des cellules chroniquement infectées sont en cours. Elles devraient permettre d'étudier les rapports entre l'édition et la maturation des ARNm de VIH-1 avec l'infection chronique. Cette découverte ouvre ainsi la voie à la recherche d'enzymes cellulaires impliquées dans l'édition spécifique des ARNm de VIH-1, enzymes qui pourraient être de nouvelles cibles d'agents thérapeutiques potentiels.

La découverte de l'édition chez VIH est le fruit de la collaboration entre deux équipes du laboratoire Réplication et expression des génomes eucaryotes et rétrovirus (REGER), à Bordeaux, qui possèdent des compétences complémentaires. Celle d'Alexandre Araya, sur l'édition des ARNm mitochondriaux (soutenue par l'Union Européenne, le ministère de l'Agriculture, ECOS-Sud et le Conseil Régional d'Aquitaine) et de Simon Litvak, sur la réplication du VIH (soutien du CNRS, de l'ANRS, et du Pôle Médicament d'Aquitaine). Les travaux sur l'édition des ARNm du VIH ont reçu le soutien de crédits du CNRS, du ministère chargé de la Recherche et d'une bourse pré-doctorale de Sidaction.

* adénine (A), guanine (G), cytosine (C), uracile (U) : unités élémentaires de constitution de l'ARN.

**Cadre de lecture : région de l'ARNm codant une protéine.

Références :
K. Bourara, S. Litvak, A. Araya - Generation of G-to-A and C-to-U changes in HIV-1 transcripts by RNA editing - Science 01-09-2000