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"L’ARN d’une limace de mer, injecté dans une autre, peut transférer des mémoires : cette découverte controversée suggère que les molécules d’ARN aident à mettre en place de futurs souvenirs" par Laurel Hamers
Traduction et compléments par Jacques Hallard
jeudi 28 juin 2018, par
ISIAS Biologie
L’ARN d’une limace de mer, injecté dans une autre, peut transférer des mémoires : cette découverte controversée suggère que les molécules d’ARN aident à mettre en place de futurs souvenirs
L’article d’origine de Laurel Hamers a été publié le 14 mai 2018 par Science News Neuroscience sous le titre « Haut du formulaire
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RNA injected from one sea slug into another may transfer memories » : il est accessible sur ce site : https://www.sciencenews.org/article/rna-injected-one-sea-slug-another-may-transfer-memories ?utm_source=email&utm_medium=email&utm_campaign=latest-newsletter-v2
MÉMORY LANE – Une piste pour la mémoire – Le fait de placer l’ARN d’une limace de mer dans une autre, semblerait transférer chez cette dernière une version simple d’une mémoire ou de souvenirs, révèle une étude scientifique controversée. Divedog / Shutterstock
[ARN – D’après ‘Société chimique de France’, « Si l’ADN est le support de l’hérédité, c’est l’ARN, l’acide ribonucléique, qui est généralement utilisé dans les cellules comme intermédiaire des gènes pour fabriquer les protéines dont elles ont besoin. L’ARN intervient aussi dans nombre de réactions chimiques de la cellule… » L’article complet est à lire sur ce site : http://www.societechimiquedefrance.fr/arn.html ].
[Limace de mer – Selon Wikipédia « Aplysia californica – Photo. Aplysia californica est une espèce de mollusques gastéropodes de la famille des Aplysiidae. Description : Ce mollusque mesure en moyenne 20 cm de long et pèse 1 kg. Sa couleur varie du brun rougeâtre au brun verdâtre, elle dépend surtout de son alimentation en algues1. Répartition et habitat : Carte - Répartition d’Aplysia californica - Cette espèce vit sur la côte ouest de l’Amérique du Nord, elle est présente du nord de la Californie aux États-Unis au sud du golfe de Californie au Mexique1. Elle vit sur les côtes rocheuses, sa répartition en profondeur dépend de l’âge. Les juvéniles peuplent les eaux profondes (jusqu’à 18 m) et les adultes occupent les eaux superficielles ainsi que la zone de balancement des marées1. Comportement :Ce mollusque a la particularité de sécréter une encre de couleur violette lorsqu’il se sent menacé. La couleur de cette encre provient de son alimentation en algues rouges1. Alimentation : Il se nourrit d’algues rouges (Laurencia pacifica, Plocamium pacificum et Ceramium spp.), d’algues vertes (Ulva spp.) et de plantes marines (Zostera marina)1. Reproduction : Les individus sont hermaphrodites, ils possèdent à la fois des organes reproducteurs mâle et femelle. La reproduction à lieu au printemps ou en été1. Espèce modèle : Cette espèce est utilisée comme modèle pour des études sur l’apprentissage et la mémoire… » Article complet avec notes et références à lire sur ce site : https://fr.wikipedia.org/wiki/Aplysia_californica ].
Les mémoires léthargiques pourraient être capturées via l’ARN. La molécule, lorsqu’elle est prélevée sur une limace de mer et injectée dans une autre, semble transférer une mémoire rudimentaire entre les deux, suggère une nouvelle étude.
La plupart des neuroscientifiques croient que les souvenirs à long terme sont stockés en renforçant les connexions entre les cellules nerveuses dans le cerveau (SN : 2/3/18, p.22).
Mais ces résultats, rapportés le 14 mai 2018 dans ‘eNeuro’, soutiennent un argument concurrent selon lequel certains types de molécules d’ARN, et non les liens entre les cellules nerveuses, sont la clé du stockage à long terme de la mémoire.
’C’est une idée très controversée’, admet le coauteur de l’étude David Glanzman, neuroscientifique à l’UCLA.
Lorsqu’elles croissent et se développent, certaines limaces de mer (Aplysia californica) tirent par réflexe sur leur siphon, un appendice filtrant l’eau, dans leur corps. En utilisant des décharges électriques, Glanzman et ses collègues ont sensibilisé les limaces de mer pour avoir une réponse de retrait de ce siphon plus durable - une forme de mémoire très basique. L’équipe a extrait l’ARN de ces limaces et l’a injecté dans des limaces qui n’avaient pas été sensibilisées. Ces créatures ont ensuite montré la même réponse durable au toucher que leurs compagnons choqués.
Les molécules d’ARN entrent dans une variété de saveurs qui effectuent des tâches spécialisées, il n’est donc pas encore clair : quel type d’ARN peut être responsable de l’effet, dit Glanzman. Mais il soupçonne que c’est l’une des rares variétés d’ARN qui ne portent pas d’instructions pour fabriquer des protéines, le travail typique de la plupart des ARN. (Appelés ARN non codants, ces molécules sont souvent impliquées dans la manipulation de l’activité des gènes.)
[D’après Wikipédia, « Un ARN non codant (ou ARNnm pour ARN non-messager) est un ARN, issu de la transcription de l’ADN, qui ne sera pas traduit en protéine par les ribosomes. L’importance quantitative et fonctionnelle des ARN non codants a été longtemps sous estimée. On en connait aujourd’hui une grande diversité, et il semblerait qu’une partie importante des génomes soit transcrite en ARN, alors que, dans le génome humain par exemple, seulement 1,2 % de l’information de l’ADN est traduite en protéines1.é
Différents types d’ARN non codant
- Les ARN ribosomiques sont des ARN formant les ribosomes, associés à des protéines. Chez les eucaryotes, par exemple, on distingue les ARNr 5S, 5.8S, 18S et 28S.
- Les ARN de transfert sont des ARN intervenant dans la traduction, qui associent spécifiquement à un codon de trois nucléotides un acide aminé déterminé par le code génétique.
- Les introns sont les parties d’un gène qui sont excisées lors de l’épissage de l’ARNm précédant la traduction chez les eucaryotes.
- Les SINE sont des ARN transcrits à partir de petits éléments nucléaires intercalés et capables de parasiter le système de réplication des LINE. Chez l’homme, les principaux SINE sont produits à partir des séquences Alu.
- Les petits ARN nucléaires (ARNsn) sont des ARN contenus dans le noyau des eucaryotes qui permettent l’épissage des ARNm.
- Les petits ARN nucléolaires (ARNsno) sont des ARN contenus dans le nucléole et qui permettent la maturation des ARNr.
- Les petits ARN interférents (pARNi) sont des ARN issus d’un génome étranger, qui provoquent après appariement la destruction des ARNm dont ils sont complémentaires.
- Les micros ARN (miRNA) sont des ARN codés par la cellule (au contraire des pARNi) qui permettent la régulation de l’expression de certains gènes par modulation de la traduction des ARNm dont ils sont complémentaires.
- Les large ARN non-codant intergéniques (LincRNA) sont des ARN de longue taille capables de réguler l’expression des gènes probablement via l’ancrage de régulateurs transcriptionnels à des promoteurs dont ils sont complémentaires.
- Les ARN interagissant avec les protéines piwi sont des ARN permettant l’inhibition de la réplication de rétroéléments endogènes.
Voir l’article complet avec notes et références sur ce site : https://fr.wikipedia.org/wiki/ARN_non_codant ].
Voir également la note intitulée « ARN non codants, épigénétique et stabilité génomique » : Les éléments transposables (ETs) sont des séquences d’ADN répétées capables de se multiplier en insérant de nouvelles copies dans le génome qu’elles parasitent. L’hôte se défend contre ces envahisseurs grâce à un phénomène d’immunité qui a été découvert très récemment et qui est très conservé dans tout le monde vivant, des bactéries aux animaux. Au cœur de ce mécanisme, le RISC (RNA-interfering silencing complex) résulte de l’association d’une des protéines de la famille Argonaute avec un petit ARN non codant qui la guide vers sa cible ARN par homologie de séquence. Le ciblage d’un ARN messager dans le cytoplasme provoque généralement sa dégradation (post-transcriptional gene silencing : PTGS) tandis qu’on observe plutôt une répression épigénétique (transcriptional gene silencing : TGS) quand un ARN naissant est ciblé par le RISC dans le noyau…
Notre groupe de recherche s’intéresse à la biogenèse et la fonction des complexes piRISC composé de piARN (Piwi-associated small RNAs) et d’une protéine Argonaute dans le modèle Drosophile. Ces piARN sont codés par des loci hétérochromatiniens appelés « piRNA clusters ».
Voir schéma - Biogenèse et rôle des piARN dans les cellules germinales de Drosophile
Nous avons notamment montré que la protéine Argonaute Piwi est requise de façon transitoire pendant le développement embryonnaire pour y déposer une marque hétérochromatinienne essentielle (triméthylation de la lysine 9 de l’histone H3) qui sera ensuite maintenue pendant tout le reste du développement. Voir schéma explicatif à la source - Au laboratoire, nous utilisons les dernières approches de séquençage à haut débit (small RNA-seq, RNA-seq, ChIP-seq) et de protéomique (spectrométrie de masse), combinées avec des outils de génétique et de biologie cellulaire et moléculaire (CRISPR/dCas9) afin d’étudier le rôle complexe des piRISC…. Source : https://www.igh.cnrs.fr/fr/recherche/departements/dynamique-du-genome/16-arn-non-codants-epigenetique-et-stabilite-genomique
Mais même les quelques scientifiques, qui se demandent si la force des connexions des cellules nerveuses est la clé du stockage à long terme de la mémoire, ne partagent pas nécessairement les idées de Glanzman. Le fait que les limaces non entraînées deviennent plus sensibles au toucher après l’injection de l’ARN est « étonnant », dit le biochimiste Tomás Ryan du Trinity College de Dublin, qui ne faisait pas partie de l’étude. ’Mais cela ne va pas assez loin pour dire que la mémoire a été transférée.’
Citations
A. Bédécarrats et al. RNA from trainedAplysiacan induce an epigenetic engram for long-term sensitization in untrainedAplysia. eNeuro. Published online May 14, 2018. doi : 10.1532/ENEURO.0038-18.2018.
Further Reading
L. Sanders. Somewhere in the brain is a storage device for memories. Science News, Vol. 193, February 3, 2018, p. 22.
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Voir également l’article suivant : « Un étonnant « transfert de mémoire » chez la limace de mer » - Un cocktail d’ARN prélevé sur un mollusque ayant subi un apprentissage a favorisé un réflexe similaire chez un animal qui n’avait pas été conditionné. LE MONDE | 22.05.2018 à 12h00 | Par Hervé Morin – Photo « L’expérience fait grand bruit parmi les spécialistes de la mémoire : une équipe de l’Université de Californie à Los Angeles (UCLA) est parvenue à induire chez la limace de mer un comportement réflexe généralement acquis à l’issue d’une longue phase d’apprentissage, simplement en lui injectant un cocktail d’ARN prélevé sur une de ses congénères qui avait subi ce conditionnement. L’ARN est un des supports, complémentaire de l’ADN, de l’information génétique, et il participe à la régulation de son expression… »
L’accès à la totalité de l’article est protégé - Déjà abonné ? Identifiez-vous - Abonnez vous à partir de 1 € Réagir Ajouter – Source : https://www.lemonde.fr/sciences/article/2018/05/22/un-etonnant-transfert-de-memoire-chez-la-limace-de-mer_5302730_1650684.html
Retour au début de l’article traduit
Traduction, compléments entre […] et intégration de liens hypertextes par Jacques HALLARD, Ingénieur CNAM, consultant indépendant – 25/06/2018
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