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Ancien lauréat
Bourse commémorative E.W.R. Steacie de 2005

Andrew White

Biochimie

Université York


Andrew White
Andrew White

Pour faire échec à certains des virus les plus destructeurs et les plus mortels, il nous faudra accorder beaucoup plus d'importance à leur complexité génétique, déclare Andrew White, l'un des six lauréats de la Bourse commémorative E.W.R. Steacie du CRSNG de 2005.

Fondement : « Au lieu de considérer l’ARN viral comme un messager passif transmetteur d’information génétique, il nous faut le voir comme un régulateur très actif des processus essentiels du cycle de reproduction des virus », explique M  White, biochimiste virologiste de l’Université York et titulaire de la Chaire de recherche du Canada en biotechnologie végétale et biologie structurale.

Problématique : Comment un grand nombre des virus qui suscitent le plus d'attention dans les domaines médical et agricole font-ils pour réguler leur comportement? À première vue, la réponse peut paraître simple : ce sont les protéines virales qui font le travail. Après tout, la plupart de ces prétendus virus ARN à brin positif ne contiennent qu’une seule molécule d’ARN, ou acide ribonucléique. Ils comprennent le groupe le plus étendu de virus nuisibles aux cultures ainsi que des pathogènes humains comme le coronavirus du syndrome respiratoire aigu sévère (SRAS), le virus du Nil occidental et le virus de l’hépatite C.

Du point de vue cellulaire, l’ARN est considéré principalement comme le valet de l’acide désoxyribonucléique (ADN), un messager qui transporte des instructions en provenance du noyau jusqu’à la machine cellulaire qui fabrique les protéines. En outre, les biologistes considèrent depuis longtemps les virus ARN de la même façon et croient que ce sont en fait les protéines virales qui fixent les règles du jeu. Ce n’est pas le cas, affirme M. White. L’ARN exerce en réalité un contrôle beaucoup plus important que ce qu’on avait imaginé auparavant. En réalité, le génome viral est une collection de sous-unités d’ARN intelligentes qui sont responsables de réguler d’autres molécules. « Il est maintenant clair, selon M. White, que grâce à diverses interactions ou en changeant de forme, les éléments de l’ARN exercent une régulation active des étapes clés de l’infection virale. » Aux dires du professeur, « ce sont les véritables chefs d’orchestre des infections virales. »

Recherche de pointe : Les membres du groupe de recherche de M. White effectuent des travaux avant-gardistes sur l’identification et la caractérisation des sous-unités fonctionnelles de l’ARN du virus du rabougrissement de la tomate, un virus ARN à brin positif. Ils ont montré que des segments particuliers d’ARN, appelés riborégulateurs viraux, jouent un rôle central dans le contrôle de processus viraux clés. Ces processus comprennent la traduction des protéines virales et la réplication du génome viral. Les recherches ont révélé qu’il existe au moins trois types majeurs de riborégulateurs viraux : les ponts, les barrières et les commutateurs d’ARN. Les membres du groupe de recherche de M. White ont identifié de nouveaux types de ponts d’ARN qui unissent des régions éloignées du génome viral et se relaient dans le but d’accélérer la production de protéines virales. Son groupe a également produit le modèle le plus avancé de la façon dont les barrières d’ARN fonctionnent pour provoquer la synthèse de messages viraux spécifiques. Toutefois, la découverte la plus intrigante de l'équipe est celle des commutateurs d’ARN qui, par leurs changements structuraux, entraînent ou interrompent la réplication virale.

M. White croit que le caractère unique de ces riborégulateurs est important et qu’il en fait des cibles idéales pour inhiber les infections virales. « Les caractéristiques structurales distinctes de ces éléments de l’ARN viral devraient permettre de développer des inhibiteurs qui cibleront spécifiquement le virus et non la cellule infectée », explique-t-il.

Prochaine étape : Dans le cadre des recherches qu'il effectue à titre de boursier Steacie du CRSNG, M. White poursuivra une mission de « recherche et découverte » afin d’identifier d’autres riborégulateurs du virus du rabougrissement de la tomate et de mettre au jour de nouveaux éléments d’ARN contenus dans d’autres virus. Il est impressionnant de constater que ces recherches vont du niveau de l’atome à celui de la serre. En collaboration avec des collègues de l’Université York, Andrew White utilisera la spectroscopie de résonance magnétique nucléaire pour identifier les structures atomiques des divers riborégulateurs. Afin d’observer l’effet de la fonction du riborégulateur sur le processus d’infection virale, il inoculera des plants avec des versions génétiquement modifiées des riborégulateurs, et surveillera la propagation de l’infection et l'évolution des symptômes.

Ses travaux appuieront l’effort mondial visant à faire échec aux virus. L’un des objectifs ultimes de M. White est d’en arriver à contrôler les riborégulateurs et à les mettre au service de la biotechnologie. « Plutôt que d’avoir des virus qui parasitent notre machine cellulaire à leurs propres fins, on tentera d’employer la bioingénierie pour manipuler et contrôler les riborégulateurs de sorte que certains processus viraux puissent être redirigés vers des applications bénéfiques », conclut-il.