L'édition d'ARN est une modification post-transcriptionnelle dans laquelle une séquence nucléotidique d'ARNm précurseur (pré-ARNm) est modifiée par insertion, suppression ou modification de bases. L'étendue de l'édition d'ARN varie de quelques centaines de bases, dans l'ADN mitochondrial de trypanosomes, à une seule base, dans les gènes nucléaires des mammifères. Même un seul changement de base dans le pré-ARNm peut convertir un codon pour un acide aminé en codon pour un autre acide aminé ou un codon d'arrêt. Ce type de recodage peut affecter de manière significative la structure et la fonction d'une protéine et peut conduire à la production de plusieurs variantes d'une protéine à partir d'un seul gène.

Édition d'ARN par insertion et suppression

L'édition d'ARN par insertion et suppression implique l'ajout et la suppression de nucléotides spécifiques ou de séquences de nucléotides du pré-ARNm. Lors de l'édition d'ARN dans les mitochondries de certains trypanosomes pathogènes, des centaines d'uridines non codantes sont ajoutées et des résidus d'uridine spécifiques sont supprimés du pré-ARNm. Ces ajouts et suppressions sont effectués par un complexe enzymatique, appelé éditosome. L'éditosome est guidé par un transcrit d'ARN spécial appelé ARN guide (ARNg). L'ARNg se fixe à la région cible du pré-ARNm à l'aide d'une séquence d'ancrage complémentaire, longue de 10 à 15 nucléotides. L'ARNg a également une séquence modèle qui indique à l'éditosome l'emplacement et le nombre de résidus d'uridine à ajouter ou à supprimer dans le pré-ARNm. Plus de 50 % de l'ARN mitochondrial de certains trypanosomes est formé par l'ajout de résidus d'uridine.

Édition d'ARN par substitution

L'édition d'ARN par substitution par modifications de bases est observée chez les eucaryotes supérieurs, où la base est modifiée sans changer la longueur du pré-ARNm. Chez les vertébrés, les réactions de désamination impliquant l'adénosine et la cytidine sont le type le plus courant d'édition d'ARN. L'adénosine est désaminée en inosine par une seule enzyme connue sous le nom d'adénosine désaminase agissant sur l'ARN (ADAR). Pour reconnaître le site d'édition, ADAR a besoin d'une structure d'ARN double brin formée entre la région cible et la région d'intron complémentaire en aval du pré-ARNm. Il existe trois types d'enzymes ADAR chez les vertébrés. Les enzymes ADAR1 et ADAR2 se trouvent dans divers tissus alors qu’ADAR3 est spécifique au cerveau de certaines espèces. Un autre type d'édition d'ARN moins courant est observé dans le gène ApoB des mammifères où la cytidine est modifiée en uridine. Ceci est accompli par un complexe d'enzymes comprenant le polypeptide catalytique 1 de l'enzyme d'édition de l'ARNm de l'apolipoprotéine B (APOBEC1). Bien que l'édition d'ARN soit un phénomène relativement rare chez les vertébrés, des défauts dans le processus peuvent provoquer plusieurs maladies associées au système nerveux central, telles que la sclérose latérale amyotrophique, l'épilepsie, la dépression et la schizophrénie.