Évaluation de l'effet des variants bovins du gène MSTN sur l'épissage des pré-ARNm

La protéine myostatine est un puissant régulateur négatif de la croissance musculaire squelettique codé par le gène MSTN. Lorsque ce gène fonctionne mal — à cause de certains variants — le frein ne joue plus son rôle. Ainsi, les variants entraînant une perte de fonction de MSTN conduisent à un phénotype bovin particulier caractérisé par une augmentation de la masse musculaire squelettique, connu sous le nom de "double musculature" ou "double musclé".

Plusieurs variants du gène MSTN ont été associés à ce phénotype, cependant, la plupart d’entre eux n'ont pas été validés expérimentalement. C'est le cas, par exemple, de cinq variants faux-sens de MSTN rapportés dans la littérature scientifique, dont on ignore le mécanisme par lequel ils impactent négativement le gène. Ces variants peuvent potentiellement perturber plusieurs processus essentiels à l’expression des gènes. Parmi eux, le processus d’épissage intervient dans la maturation des ARN, et est indispensable pour la synthèse de protéines fonctionnelles. Au cours de l’épissage, les introns des ARN non matures sont excisés et les exons fusionnés entre eux pour obtenir l’ARN mature.

Dans cette étude, les chercheurs ont donc développé un test fonctionnel pour évaluer l’impact des variants de MSTN sur l’épissage. Ils ont analysé les 5 variants faux-sens associés au phénotype « double musclé » mentionnés plus haut , ainsi qu’un variant d’épissage déjà connu utilisé comme contrôle positif.
Ils ont également testé deux outils informatiques basés sur l’intelligence artificielle capables de prédire si un variant risque de perturber l’épissage.

Les résultats montrent que :
•    les cinq variants faux-sens étudiées n’affectent pas l’épissage de l’ARN ;
•    le variant contrôle positif modifie bien l’épissage comme attendu ;
•    les prédictions bioinformatiques correspondent parfaitement aux résultats obtenus expérimentalement.

Les chercheurs de l’équipe GBOS ont mis au point un test fonctionnel fiable pour analyser les variants d’épissage du gène MSTN chez les bovins. Ils montrent aussi que les outils d’intelligence artificielle peuvent aider à identifier rapidement les variants ayant un effet potentiel sur l’épissage de MSTN.

Contact : Arnaud Boulling

Référence :
Gaiani N., Rocha D., Boulling A. Assessing the effect of bovine MSTN variants on pre-mRNA splicing Animal Genetics https://doi.org/10.1002/age.70073