Comme beaucoup d’éléments chimiques, les métaux lourds sont indispensables à la vie ou délétères à une concentration trop élevée. Leur toxicité est liée à des mécanismes complexes et affecte la majorité des grandes fonctions cellulaires. L’une des hypothèses est que certains atomes de métaux lourds empoisonnent les protéines en se substituant à d’autres métaux présents dans ces molécules clés et indispensables à leur activité. Or, des chercheurs du CEA-IBITECS apportent la preuve d’un autre mécanisme. Ils se sont penchés plus particulièrement sur le cadmium et son impact sur la fabrication des ARN ribosomiques1.
Les biologistes ont utilisé pour cela des tests génétiques et biochimiques sur des souches de levures mutantes. Ils ont d’abord cherché par quelle cascade d’évènements le cadmium agit sur la Pol I2, une enzyme responsable de la synthèse des grands ARN ribosomiques. Ils ont ainsi découvert un acteur capital à la toxicité du cadmium : la protéine PP2A3. Cette dernière s’avère être essentielle au cadmium pour empêcher la Pol I de fabriquer l’ARN ribosomal. Si PP2A est impliquée, comment l’est-elle ? Pour le savoir, les biologistes ont analysé l’effet du cadmium sur d’autres souches de levure mutantes. Ils ont montré que PP2A agit, non pas en inactivant directement l’activité de Pol I, mais en empêchent cette dernière de s’entourer des aides nécessaires4. Les acteurs physiologiques impliqués dans la toxicité du cadmium ont ainsi été démasqués.
- L’ARN ribosomique est le constituant essentiel des ribosomes qui assurent la traduction, c’est à dire le décodage final des gènes en protéines.
- ARN polymérase I
- Protéine phosphatase 2
- En formant un complexe avec la protéine Rrn3