Les mitochondries sont des compartiments essentiels présents chez la plupart des organismes eucaryotes. Elles produisent l’ATP, principale source d’énergie cellulaire, et participent à des processus vitaux tels que l’apoptose ou la synthèse de métabolites importants. Chez les plantes, elles fonctionnent en complément des chloroplastes, qui assurent la production d’énergie mais ne couvrent pas l’ensemble des besoins métaboliques. En raison de leur origine symbiotique, les mitochondries possèdent leur propre ADN ainsi que leurs propres systèmes d’expression génétique, dont le ribosome mitochondrial (mitoribosome), chargé de fabriquer certaines protéines indispensables à la respiration cellulaire. Les mitoribosomes ont fortement divergé au cours de l’évolution et montrent une grande diversité selon les espèces. Chez les plantes, ils sont particulièrement volumineux et complexes, comportant de nombreuses protéines spécifiques et des ARN ribosomiques étendus. Malgré des avancées récentes, de nombreux aspects de leur fonctionnement et de leur assemblage restaient mal compris.
Dans un article publié dans la revue Nature Communications, l’équipe de Philippe Giegé à l’IBMP, en collaboration avec des chercheurs de Bordeaux et de Bâle, ont obtenu grâce à la cryo-microscopie électronique des images de très haute résolution du mitoribosome en pleine action, lors de la traduction de l’ARN messager, ainsi qu’à différents stades de maturation. Ils ont observé le ribosome associé à un ARN de transfert et à un fragment d’ARN messager, avec une protéine en cours d’élongation. En combinant ces données structurelles avec du séquençage nanopore et de la spectrométrie de masse, ils ont identifié 19 modifications spécifiques de l’ARN ribosomique. L’étude révèle également un stade tardif d’assemblage de la petite sous-unités, impliquant la protéine RsgA. Chez les plantes, une extension spécifique de RsgA bloque temporairement le canal de l’ARN messager, empêchant une traduction prématurée. Ces résultats apportent des éclairages essentiels sur les particularités du fonctionnement et de la biogenèse des ribosomes mitochondriaux des plantes.
