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Responsables :

B. CHARPENTIER

I. MOTORINE

EQUIPE 1

RNA-RNP Structure Fonction Maturation

L’assemblage de protéines sur des ARN non codants – Formation de RNP

L’activité fonctionnelle des ARN non codants (ARNnc) dépend de leur association avec des protéines pour former des complexes ARN-protéines stables appelés particules ribonucléoprotéiques (RNP). La composition protéique des RNP peut varier et être associée à des modulations fonctionnelles. Nos études portent sur 3 modèles de RNP : les petites particules nucléolaires (snoRNP) assemblées autour des petits ARN nucléolaires snoRNA, les lncRNP assemblées autour d’ARNnc de grande taille – les long non-coding RNAs ou lncRNAs, et la particule SRP (Signal Recognition Particle) assemblée autour de l’ARN 7S. Nous étudions la composition protéique de ces RNP, les mécanismes assurant le recrutement spécifique de ces protéines et faisant intervenir une machinerie d’assemblage dédiée, ainsi que les défauts d’assemblage de ces RNP conduisant à des pathologies.

Nous menons en particulier des études structure-fonction sur :

– la machinerie d’assemblage des snoRNP qui est composée du complexe R2TP qui est un co-chaperon de Hsp90, du module NUFIP/Rsa1p :ZNHIT3/Hit1p et de la protéine ZNHIT6/Bcd1p.

– le complexe SMN qui est essentiel à l’assemblage des petites particules nucléaires (snRNP) composant le spliceosome et à la biogenèse de la SRP, et ses liens fonctionnels avec la machinerie d’assemblage des snoRNP. Le complexe SMN est nécessaire à la survie cellulaire et un taux réduit de ce complexe chez l’homme conduit à une pathologie grave, l’Amyotrophie Spinale.

Nous étudions également les connections entre différentes voies d’assemblage en particulier le rôle de l’interaction entre RPAP3 – un des composants du complexe R2TP – et TRBP, un co-facteur de la RNase DICER qui intervient dans la maturation des microARN.

La maturation des ARN en réponse à des stress

Les ARNnc, comme les microARN et les snoRNA ou ceux des corps de Cajal (scaRNA) sont majoritairement issus de la maturation d’introns présents sur des précurseurs d’ARN messagers (ARNm) codant des protéines, mais aussi sur de nombreux précurseurs de longs ARNnc (lncRNA). Ces lncRNA comme les ARNm sont générés par des réactions d’épissage alternatif (EA) de leurs introns, processus hautement modulé selon le contexte physiologique. Ainsi, au cours de l’adaptation des cellules en réponse à différents stress et dans des situations pathologiques, nombre d’ARNnc présentent une dérégulation de leur expression et des variations du répertoire de leurs isoformes produites par EA. Dans le cadre d’une collaboration avec l’Institut de Cancérologie de Lorraine (ICL), nous étudions plus spécifiquement l’adaptation de ce transcriptome aux radiations ionisantes en conditions normales et dans la fibrose radio-induite. En intégrant la variable de radiosensibilité individuelle, le projet offre la possibilité de pouvoir définir une signature pronostique de fibrose radio-induite.

La fonction d'ARNnc

Le lncRNA ANRIL a été choisi comme paradigme pour étudier la fonction des lncRNA dans la régulation épigénétique. Nous effectuons la caractérisation des RNP formées avec ANRIL et recherchons les motifs ribonucléotidiques présents sur ANRIL et responsables du recrutement de facteurs de remodelage de la chromatine.

Par ailleurs, 40% des snoARN sont orphelins chez l’humain, comme par exemple les snoARN de la famille SNORD116 qui sont associés au syndrome de Prader-Willi. Nous recherchons les fonctions moléculaires de ces snoARN en nous appuyant sur la caractérisation des protéines et des ARN qui leur sont associés.

L’introduction par des enzymes spécifiques de modifications chimiques dans les ARN

Des modifications chimiques introduites à une étape post-transcriptionnelle (Post-Transcriptional Modifications – PTM) sont présentes dans pratiquement tous les types d’ARN cellulaires. Ces PTM sont connues notamment pour moduler la stabilité des ARN et les interactions ARN-protéines. Le développement récent de technologies de séquençage à haut-débit rend possible l’analyse des PTM dans des espèces d’ARN de faible abondance. Nous cartographions des PTM (2′-O-methylations, méthylations des bases, pseudouridines) dans des ARNm et des ARNnc dont les ARN ribosomiques (ARNr), les snoRNA et les lncRNAs et nous étudions le rôle fonctionnel de ces PTM. En particulier, nous étudions l’impact des PTM dans les ARNm, les ARN de transfert et les ARNr sur l’efficacité et la fidélité de la traduction des ARNm.