Le Ribo-Seq est une technique permettant d’analyser la traduction des ARNm à une résolution nucléotidique en identifiant les fragments d’ARN protégés par les ribosomes (Ingolia et al., 2009), cette approche offre une vision détaillée de l’expression génique au niveau translationnel etpermet d’étudier les cadres de lecture ouverts (Open reading frame, ORF) traduits, la régulation de la traduction et l’efficacité traductionnelle des transcrits.
II) Principe
Le Ribo-Seq repose sur la digestion enzymatique des ARNm non protégés par les ribosomes, suivie de l’extraction et du séquençage des fragments restants, appelés "footprints". L’alignement de ces séquences sur le génome permet d’obtenir un profil précis de l’activité traductionnelle des cellules. Cette approche a considérablement amélioré notre compréhension de la régulation de la traduction, notamment grâce aux travaux d’Ingolia (2016) et de McGlincy & Ingolia (2017).
III) Mode opératoire
Figure 1 : Illustration des étapes du Ribo-Sequencing.
La méthode suit plusieurs étapes (Figure 1):
1.Lyse cellulaire pour figer la traduction en cours.
2.Digestion des ARNm non protégés à l’aide d’une RNase spécifique.
3.Purification des fragments ribosomaux pour isoler les ARNm protégés par les ribosomes.
4.Construction d’une bibliothèque d’ADNc en vue du séquençage.
5.Séquençage haut débit et analyse bioinformatique pour cartographier les sites de traduction actifs.
Figure 2 : Illustration du principe du Ribo-Seq et la dérivation des DRs correspondantes (Ingolia, 2014).
IV) Présentation des résultats
Les résultats sont souvent représentés sous forme de profils de densité ribosomale alignés sur un génome de référence. L’identification des ORF traduits repose sur la distribution des footprints ribosomiques et permet d’observer l’efficacité traductionnelle des transcrits.
V) Interprétation des résultats
L’analyse des profils ribosomaux permet de quantifier l’impact de divers mécanismes régulateurs sur la traduction. Des études ont révélé l’existence de cadres de lecture alternatifs, de pauses ribosomales et de sites d’initiation non canoniques, notamment dans des situations de réponse au stress (Ingolia, 2016).
VI) Intérêts et limites
Le Ribo-Seq apporte une résolution inégalée pour l’étude de la traduction, surpassant les méthodes traditionnelles basées sur le RNA-Seq. Il permet d’étudier des mécanismes fondamentaux de régulation translationnelle et a contribué à la découverte de nouveaux peptides codés par des ORF auparavant non identifiés. Toutefois, la méthode présente certaines limites, notamment la nécessité de contrôles rigoureux pour éviter les biais expérimentaux et la complexité des analyses bioinformatiques requises (McGlincy & Ingolia, 2017).
VII) Références bibliographiques
Ingolia, N.T., Ghaemmaghami, S., Newman, J.R., & Weissman, J.S. (2009).Genome-wide analysis in vivo of translation with nucleotide resolution using ribosome profiling. Science, 324(5924), 218-223.
Ingolia, N.T. (2016). Ribosome profiling : New views of translation, from single codons to genome scale. Nature Reviews Genetics, 17(3), 155-167.
McGlincy, N.J., & Ingolia, N.T. (2017). Transcriptome-wide measurement of translation by ribosome profiling. Methods, 126, 112-129.
