Adressage de l'ARN ribosomique 5S dans les mitochondries humaines et la traduction mitochondriale

5S rRNA import in human mitochondria and mitochondrial translation

• Auteur / Autrice : Ivan Chicherin
• Direction : Ivan Tarassov, Piotr Kamenski
• Type : Thèse de doctorat
• Discipline(s) : Aspects moléculaires et cellulaires de la biologie
• Date : Soutenance le 06/10/2016
• Etablissement(s) : Strasbourg en cotutelle avec Université Lomonossov (Moscou)
• Ecole(s) doctorale(s) : École doctorale des Sciences de la vie et de la santé (Strasbourg ; 2000-....)
• Partenaire(s) de recherche : Laboratoire : Génétique moléculaire, génomique et microbiologie (Strasbourg)
• Jury : Président / Présidente : Jean-Claude Martinou
• Jury : Examinateurs / Examinatrices : Ivan Tarassov, Piotr Kamenski, Jean-Claude Martinou, Ivan Shatsky, Stefano Marzi, Nina Entelis, Igor Krasheninnikov
• Jury : Rapporteurs / Rapporteuses : Jean-Claude Martinou, Ivan Shatsky

Mots clés

Mots clés contrôlés

Dissertations universitaires

Ribosomes mitochondriaux

Traduction génétique

Cytogénétique

Mitochondries

Synthèse protéique

ARN ribosomiques

Mots clés libres

ARNr 5S

Fonction

Mitoribosome

Biogenèse

5S rRNA

Function

Mitoribosome

Biogenesis

Résumé

L’ARNr 5S est une petite molécule d'ARN codée par le noyau, qui est partiellement adressée dans les mitochondries dans les cellules humaines. Bien que le mécanisme d'importation a été étudié, la fonction de ce phénomène est mal comprise. Les données publiées suggèrent que l’ARNr 5S importé pourrait participer à la synthèse des protéines mitochondriales, éventuellement être associé aux mitoribosomes. Cependant, les études structurelles ne supportent pas ces observations. Pour comprendre le rôle de l’ARNr 5S dans les mitochondries humaines, nous avons exploité plusieurs approches. Nous avons montré que seule une petite fraction de l’ARNr 5S pourrait être associé à mitoribosomes humaines, insuffisante pour former un complexe stoechiométrique 1:1. Nous avons appliqué l’approche de chromatographie d'affinité à l’ARN MS2 pour identifier les partenaires protéiques de l’ARNr 5S importé. Les résultats suggèrent que l’ARNr 5S pourrait être associé à des protéines ribosomales et des facteurs mitochondriaux d'assemblage du ribosome mitochondrial. Cela nous a permis de formuler une hypothèse sur la participation de l'ARNr 5S dans la biogenèse mitoribosomale. Ces données ont été partiellement validées par des expériences de co-immunoprécipitation, bien que plusieurs expériences sont encore nécessaires pour valider la participation ARNr 5S dans cette voie.

5S rRNA is a small nuclear-encoded RNA molecule, which is partially imported into mitochondria from cytoplasm in human cells. Although the import mechanism was studied in details, the functional significance of this phenomenon is poorly understood. Published data suggest that imported 5S rRNA might participate in mitochondrial protein synthesis, possibly associating with mitoribosomes. However, structural studies do not support these observations. We have exploited several approaches to figure out the function of 5S rRNA in human mitochondria. Our studies showed that only a minor part of 5S rRNA pool could be associated with human mitoribosomes, insufficient to form stoichiometric 1:1 complex. We applied MS2 affinity chromatography approach to identify protein partners of 5S rRNA in human mitochondria. The results suggested that 5S rRNA could associate with mitochondrial ribosomal proteins and mitochondrial ribosome assembly factors. This allowed us to formulate a hypothesis about possible participation of 5S rRNA in mitoribosome biogenesis. The data were partially validated by co-immunoprecipitation experiments, although subsequent studies are required to validate 5S rRNA involvement in this pathway.