Utilisation du facteur bactérien Rho pour l'étude de la biogénèse et du contrôle qualité des transcrits eucaryotes, Use of bacterial Rho factor to study biogenesis and quality control of eukaryotic transcripts

Sous la direction de Rachid Rahmouni
Thèse soutenue le 26 février 2010: Orléans
Chez les eucaryotes, la transcription de l’information génétique en ARN messager (ARNm) est un processus complexe nécessitant de multiples modifications de la molécule d’ARN précurseur. D’après le modèle actuel, l’ARN naissant est recouvert de protéines pour former une particule ribonucléoprotéique (mRNP). Ces étapes de maturation et d’assemblage du transcrit, connues sous le nom de biogénèse des mRNPs, sont physiquement et fonctionnellement couplées à la transcription. Elles assurent l’intégrité ainsi que l’export du transcrit vers le cytoplasme pour y être traduit en protéine. La production du transcrit mature est interconnectée à une étape de contrôle qualité afin d’éviter l’export de transcrits aberrants. Pour identifier de nouveaux facteurs de la biogénèse des mRNPs et comprendre le mode de signalisation des transcrits aberrants, nous avons élaboré un crible innovant. Il repose sur la perturbation de l’expression des gènes de Saccharomyces cerevisiae par le facteur bactérien Rho, capable de dissocier des protéines liées à une molécule d’ARN in vitro. L’expression de Rho chez la levure perturbe l’assemblage nucléoprotéique co-transcriptionnel et génère des transcrits aberrants qui sont dégradés par le système de surveillance nucléaire. Cette étude révèle les interactions dynamiques des facteurs avec le complexe transcriptionnel et leurs implications dans le mécanisme de reconnaissance des transcrits aberrants par la machinerie de dégradation. Notre méthodologie ouvre des perspectives intéressantes pour détecter de nouveaux facteurs de la biogénèse des mRNPs et évaluer leurs rôles dans la régulation de l’expression des gènes.
-Mécanisme de surveillance
In eukaryotes, the transcription of genetic information into messenger RNA is a complex process which requires multiple modifications of precursor RNA molecule, termed mRNA processing. Current view is that the nascent RNA is sequentially coated with a large set of proteins to generate messenger ribonucleoprotein particles (mRNPs). Various mRNA processing and assembly events, known as mRNP biogenesis, are coupled physically and functionally to transcription. They confer integrity and promote export of transcript to the cytoplasm for translation. The production of mature export-competent transcripts is interconnected with a quality control step in order to avoid the export of improperly processed transcript. To identify new factors of mRNP biogenesis and understand the signalisation mode of aberrant transcripts, we have implemented an innovative screen. This screen is based on the perturbation of gene expression in Saccharomyces cerevisiae by bacterial Rho factor which is able to disrupt proteins interacting with RNA molecule in vitro. Rho expression in yeast interferes with co-transcriptional nucleoprotein assembly and generates aberrant transcripts which are degraded by the nuclear surveillance system. This study reveals dynamic interactions of protein factors with transcriptional complex and their implications in recognition of aberrant transcripts by the degradation machinery. Our methodology opens interesting prospects to detect new mRNP biogenesis factors and value their role in regulation of genes expression.
-Surveillance mechanism
Source: http://www.theses.fr/2010ORLE2004/document