Maturation co-transcriptionnelle des pre-mARN : Importance des modifications du domaine C-terminal de l'arn polymerase

Co-transcriptional processing of pre-mRNA : Effects of RNA polymerase II carboxyl-terminal domain modification

• Auteur / Autrice : Bo Gu
• Direction : Olivier Bensaude
• Type : Thèse de doctorat
• Discipline(s) : Biologie
• Date : Soutenance en 2012
• Etablissement(s) : Paris 6

Mots clés

Mots clés contrôlés

Transcription génétique

Phosphorylation

ARN polymérases

Résumé

La transcription par l’ARN polymerase II (RNAPII) est un processus complexe qui inclue initiation, échappement du promoteur, elongation et terminaison. Chaque étape est régulée par un grand nombre d’éléments en cis et de facteurs en trans. La maturation des transcrits est aussi une succession d’étapes incluant la formation d’une coiffe en 5’, épissage puis clivage suivi de polyadénylation en 3’. Il est couramment admis que la transcription par la RNAPII et la maturation des transcrits est largement couplée et que les différents processus s’influencent mutuellement. En recherchant des ARNs non-codants pouvant réguler l’activité de la RNAPII chez les mammifères, nous avons trouvé que le snARN U1 était constitutivement associé à la RNAPII qu’elle soit en train de transcrire ou non. En outre, une analyse par microscopie de fluorescence a montré que cette interaction était indépendante de l’épissage qui est l’une des principales fonctions de U1 snRNA. Je me suis particulièrement intéressé aux modifications du domaine CTD de la RNAPII qui est une caractéristique de cette polymerase eukaryote. J’ai trouvé que la phosphorylation de la serine 2 était importante pour assurer l’épissage co-transcriptionnel et une terminaison en 3’ correcte. Je montre aussi que la stimulation de la terminaison par l’épissage est médiée par le facteur U2AF65. Enfin, j’analyse l’importance de la phosphorylation de la serine 2 du CTD sur l’épissage alternatif et le recrutement des facteurs TAF15, PSF et P54.

Transcription of RNA polymerase II (RNAPII) is a highly complex procedure, including initiation, promoter escape, elongation and termination. Each step of transcription is regulated by a variety of cis-elements and trans-factors. Maturation of RNAPII transcripts is also a complicated course consisting of transcript capping, splicing and 3’ end processing. It is widely accepted that RNAPII transcription and its RNA processing are interactional and different processes of RNAPII transcript maturation influence each other. In the attempt of finding the non-coding RNAs that can regulate the activity of RNAPII in mammals, we found that U1 snRNA is associated with RNAPII no matter if RNAPII is transcribing or not. Moreover, using fluorescence microscopy, we showed that the interaction between U1 snRNA and RNAPII is independent on splicing, which is the main function of U1 snRNA. During the investigation of the effect of RNAPII on transcript maturation, I focused on post-translational phosphorylation of the carboxyl-terminal domain of RNAPII, which is the unique domain of RNAPII in all RNAPI, II and III. I found that the phosphorylation of CTD serine 2 residues is required for constitutive splicing as well as 3’ end processing. I also provided the evidence to show the effect of splicing on 3’ end processing via the splicing factor U2AF65. Furthermore, I showed the effect of CTD serine 2 residue phosphorylation on alternative splicing and the recruitment of TAF15, PSF and P54 to the transcription sites. Finally, I summarized the unknown points in my study and proposed the perspective.