Localisation de l'arnm bicoid lors du developpement de drosophila melanogaster : mecanisme moleculaire et fonction de la dimerisation de l'arn

• Auteur / Autrice : CELINE ANNE WAGNER
• Direction : Bernard Ehresmann
• Type : Thèse de doctorat
• Discipline(s) : Sciences biologiques fondamentales et appliquées
• Date : Soutenance en 2000
• Etablissement(s) : Université Louis Pasteur (Strasbourg) (1971-2008)

Résumé

Dans l'embryon de drosophila melanogaster, le gradient de la proteine bicoid controle la mise en place de la region presomptive de la tete et du thorax. La distribution de bicoid depend de la localisation de son arnm au pole anterieur de l'uf. Des travaux anterieurs avaient mis en evidence le role preponderant de la proteine staufen et de la structure quaternaire adoptee par la region 3'utr de l'arn bcd. Notre objectif est de dissequer le role fonctionnel de la dimerisation de l'arn bcd et le mecanisme moleculaire responsable de sa localisation. En couplant l'utilisation d'approches comme l'etude du repliement de l'arn en solution, la mutagenese dirigee, la mesure de constantes cinetiques, nous avons delimite le domaine de dimerisation et montre que la formation du dimere implique l'appariement intermoleculaire entre les nucleotides complementaires de la boucle interne et de la boucle externe du domaine de dimerisation. L'ensemble de nos resultats permet de proposer que la dimerisation est initiee par des interactions boucle-boucle reversibles conduisant a la formation de dimeres dynamiques, qui sont rapidement convertis en complexes stables. Bien que les dimeres d'arn bcd puissent potentiellement se former par deux interactions boucle-boucle, nos resultats indiquent que la formation d'une seule interaction boucle-boucle est necessaire et suffisante pour former des dimeres fonctionnels in vitro et in vivo. L'injection de la region 3'utr bcd dans des embryons conduit a la formation specifique de particules transportees le long des microtubules des fuseaux mitotiques. La formation de ces particules est dependante de la dimerisation de l'arn. Nos resultats indiquent que la proteine staufen participe a l'assemblage des particules d'arn bcd, mais n'est pas indispensable, ni a leur localisation, ni a leur mouvement le long des microtubules. La substitution du domaine de dimerisation de la region 3'utr bcd par differents domaines de dimerisation heterologues, nous a permis de montrer que les dimeres constituent l'unite d'assemblage de l'architecture des particules. Par contre, la dimerisation n'est pas suffisante pour assurer la localisation anterieure de ces arn au cours de l'embryogenese precoce.