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ARN de transfert et croissance virale

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Page 1: ARN de transfert et croissance virale

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A R N de t ransfer t e t c r o i s s a n c e v i r a l e

Un certain nombre de virus ~ ARN portent ~ I'extrdmitd 3" de ieur matdriel gdndtique une sdquence analogue ~ celle d'un ARN de transfert. La preuve en est que ces ARN viraux peuvent ~tre chargds par une enzyme d'activation. A insi, I 'ARN du T.Y.M.V. (turnip yellow mosaic virus) peut ~tre chargd par la valine (Pinck, Yot, Chapeville et Duranton, Nature, 226, 954 ; 1970). L'ARN du T.M.V. (tobacco mosaic virus) peut ~tre chargd par I'histi- dine (Litvak, Tarrago, Tarrogo-Litvak et Allende, Nature N.B. 241,88 ; 1973). Les ARN de deux autres virus, I 'O.M.V. (Okra mosaic virus) et I'E.M.V. (eggplant mo- saic virus) sont aussi chargeables par la valine (Pinck, Charm Genevaux, Hirt et Duranton, Biochimie, 54, 1093 ; 1972). Le crit~re de charge n'est pas le seul qui indique la presence d" une structure proche de celle d'un ARN de transfert chez ces virus. Ainsi, la tARN nucldotidyl transfdrase accepte I'ARN du T.Y.M.V. pour substrat. Mieux, cet ARN charg~ par la valine reconnaTt le triplet ad hoc ( GUC) en presence de ribosomes ; mieux encore, i l participe, quoique de facon assez peu efficace, ~ la synth~se prot~ique (Haenni, Prochiantz, Bernard et Chappeville, Nature N.B. 241, 168 ; 1973). Non moins remarquable est le fair que I'ARN du T.Y. M.V. est spdcifiquement clivd par Iendo- nucl~ase de Robertson, qui intervient dans

le processus de maturation des ARN de transfert d'E. Coil (Prochiantz et Haenni, ibidem, 241, 168 ; 1973). Les donndes obtenues par Litvak et al vont dans le m~me sens ; les ARN chargds du T.M.V. et du T.Y.M.V. sont capables, tout corn- me les ARN de transfert, de former un complexe ternaire avec /e GTP et le fac- teur d'dlongation EF 1 (extrait du germe de bid), qui participe ~ ia synthdse pro- tdique et semble jouer un rdle analogue au facteur bact&rien Tu.

Ces rdsultats suggdrent ~ Litvak et al une hypoth~se ing~nieuse. L'ARN du phage 08 n'a pu ~tre chargd ~ ce jour ; toutefois il porte un CCA ~ I'extrdmitd 3". Or le facteur Tu est partie intdgrante de la rdplicase de Q~ (cf Informations dans Bio- chimie, 54, n ° 6 ; 1972). D'ob I'idde que la prdsence d'une structure analogue celle d'un ARN de transfert, chez certains virus ~ ARN, notamment le T.M.V. et le T. Y.M.V., pourrait jouer un rdle dans leur r&plication. Une deuxi~me hypoth~se est dgalement possible : I 'ARN de transfert int~gr6 dans le chromosome viral serait ddcoupd au cours de I' injection, pour libd- rer en grande quantit~ un ARN de trans- fert normalement minoritaire dans la cel- lule hdte, et qui serait pr~f~rentiellement utilis6 au cours de la croissance virale. Les deux hypothdses ne sont d" ailleurs pas mutuellement exclusives ; la seconde prend un certain poids ~ la lueur du tra- vail prdcitd de Prochiantz et Haenni, et des rdsultats obtenus avec /e bactdrio- phage T4.

Le bactdriophage T4 code pour au moins 8 ARN de transfert nouveaux (Mc Lain, Guthrie et Barrel, Proc. Natl. Acad. Sci. U.S., 69, 3703 ; 1972), dont aucun

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ne semble ~tre essentiel ~ la croissance virale. Ces ARN de transfert peuvent ~tre synth6tisds in vitro & partir d'ADN de T4 et d'ARN-polym~rase d'E. Coll. Le produit de transcription est une mol6cule de haut poids mol6culaire, qui, en presence d'ex- traits bact~riens, est d6grad~e en plu- sieurs fragments, dont I'analyse r6v~le qu'ils ont la m~me s~quence que les ARN de transfert trouv~s in vivo (Nierlich, Lamfrom, Sarabhai et Abelson, ibidem, 70, 179 ; 1973). Scherberg et Weiss (ibidem,69, 1114 ; 1972) ont purifid, par hybridation pr6parative avec i 'ADN de T4, cinq de ces ARN de transfert viraux, pour dtudier leur fonctionnement vis-a-vis de la synth~se prot~ique in vitro. Les cinq ARN de transfert remplissent des fonc- tions d'adaptateurs conformes au code gdn~tique. Toutefois, ils reconnaissent des codons qui sont mal reconnus par leurs homologues bact6riens. A insi, le gly- cyl-tRNA d'E. Coli reconna~t bien le triplet GGU, et mal le triplet GGG ; le glycyl- tRNA de T4 a un comportement opposd. Les ARN de transfert viraux participent effectivement ~ la synth~se prot6ique. De fait, ils traduisent mieux les ARN messa- gers viraux que les ARN de transfert bac- t~riens. II semble donc que la d~g6ndres- cence du code g~ndtique autorise une cer- taine variabilit~ dans la fr~quence relative et I'emploi des diff~rents codons corres- pondant ~ un m~me acide amind. Chez E. Coil par exemple, certains codons seraient lus peu efficacement, et, probablement contre-s~lectionnds dans I'dvolution, moins qu'ils ne jouent un r61e modulateur dans la traduction de diff~rents g~nes. Un phage comme T4 produirait ses pro- pres ARN de transfert pour assurer une meilleure traduction de codons frequents sur les ARN messagers viraux, mais rares chez E. Coll. La m~me explication pourrait rendre compte des propri~t~s de I'ARN du T.M.V. et du T.Y.M.V., sans que d" autres hypotheses puissent ~tre, rheure actuelle, ~cartdes.

(( E S C H E R I C H I A COLI )) enf in t r a n s f o r m 6 e ?

Apr~s de multiples essais infructueux, il semble bien qu'i l soit ddsormais pos- sible de transformer la bactdrie Escheri- chia coli avec I 'ADN exog~ne (Cosloy et Hoishi, Proc. Natl. Acad. Sci. U.S., 70, 84 ; 1973). La m~thode ddrive de celle mise au point par Mandel et Higa (J. Mol. Biol., 53, 159 ; 1970) pour transfecter E. coli avec I 'ADN du phage ~. Elle repose essentiellement sur un traitement de bac- t~ries par les ions calcium. La transforma- tion semble beaucoup plus d~licate que la transfection, et requdrir I'absence de certaines enzymes impliqu~es dans les syst~mes de recombinaison. Son effica- citd est bien moindre que chez le pneu- mocoque ou B. subtilis. II n'en demeure pas moins que ie seui outii majeur absent de I'arsenal g~n~tique d'E. coli est main- tenant disponible, ~ I'heure m~me ob Fin- troduction de g~nes 6trangers dans cette bactdrie peut presenter un int~r~t consi- derable.