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Par Michael Haederle

Raisonnement circulaire

Des scientifiques de l'UNM étudient une forme spéciale d'ARN dans le cerveau soupçonnée de jouer un rôle clé dans la maladie mentale

Dans Biologie 101, on vous a appris qu'à l'intérieur de chaque cellule, de minuscules brins d'une molécule appelée ARN "transcrivent" le code génétique dans votre ADN, la première étape du processus de construction des protéines qui composent votre corps.

Mais ces dernières années, le tableau s'est compliqué. Il s'avère qu'il existe également des formes d'ARN non codantes circulaires qui régulent divers aspects de l'expression des gènes, permettant à bon nombre de nos 20,000 XNUMX gènes de fabriquer plus d'une forme de chaque protéine.

Maintenant, des scientifiques de l'Université du Nouveau-Mexique ont montré que des niveaux réduits d'un type d'ARN circulaire trouvé dans le cerveau avec le nom disgracieux de circHomer1a sont associés à la schizophrénie et au trouble bipolaire. Des niveaux inférieurs de la molécule dans le cortex frontal humain se sont également avérés être corrélés avec l'apparition plus précoce des symptômes de la schizophrénie.

Dans un article récemment publié dans la revue Molecular Psychiatry, les chercheurs rapportent que l'abaissement des niveaux de circHomer1a dans le cortex frontal du cerveau de la souris entraîne une altération de l'expression des gènes liée à la fonction des synapses - des jonctions aux extrémités des neurones qui leur permettent de « parler » à leurs voisins.

L'équipe a également montré que chez la souris, la réduction de circHomer1a dans le cortex frontal a diminué leur flexibilité cognitive - la capacité de répondre à des circonstances changeantes. Cette déficience est couramment observée chez les personnes atteintes de trouble bipolaire.

"Ces souris peuvent apprendre et discriminer, mais quand vient le temps pour elles d'ajuster leur comportement, elles sont très déficientes", a déclaré l'auteur principal Nikolaos Mellios, MD, PhD, professeur adjoint au Département des neurosciences. "Il leur faut beaucoup plus d'essais pour inverser leur comportement."

Des études récentes ont montré que le cerveau des mammifères est riche en ARN circulaires, et il semble qu'ils façonnent puissamment la façon dont les gènes sont transcrits en ARN et traduits en protéines, a déclaré Mellios.

"Ils ne produisent aucune protéine, mais de nouvelles recherches montrent qu'ils jouent un rôle régulateur important", a-t-il déclaré. "Ils sont comme des chefs d'orchestre. Vous avez besoin de ces ARN circulaires pour affiner l'expression de plusieurs gènes."

Parce que les ARN circulaires sont plus stables dans le corps que leurs cousins ​​linéaires, ils pourraient potentiellement servir de biomarqueurs pour aider les cliniciens à diagnostiquer la maladie, a déclaré Mellios. Et, il est possible que des traitements soient développés pour améliorer leurs effets sur le cerveau.

"Notre laboratoire travaille sur des moyens de trouver la bonne approche pour manipuler ces ARN circulaires spécifiquement chez les patients", a-t-il déclaré. "Nous essayons également de trouver quels médicaments modifieront spécifiquement ces ARN circulaires en tant que traitement."

Mellios a crédité ses collègues du Département des neurosciences Jonathan Brigman et Nora Perrone-Bizzozero et les étudiants diplômés Amber Zimmerman, Alexander Hafez et Stephen Amoah pour leurs importantes contributions à l'étude.

L'article est le premier d'une série qui explorera le rôle circHomer1a joue dans la santé du cerveau, a-t-il déclaré.

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