Thèse soutenue

Étude de l'effet d'un stress oxydant sur l'activité spliceosomale et sur les RNP à boîtes C/D et H/ACA
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Auteur / Autrice : Géraud Heckler
Direction : Isabelle Behm-AnsmantChristelle Aigueperse
Type : Thèse de doctorat
Discipline(s) : Sciences de la vie et de la santé
Date : Soutenance le 12/11/2019
Etablissement(s) : Université de Lorraine
Ecole(s) doctorale(s) : École doctorale BioSE - Biologie, Santé, Environnement
Partenaire(s) de recherche : Laboratoire : Ingénierie moléculaire et physiopathologie articulaire (Vandœuvre-lès-Nancy)
Jury : Président / Présidente : Yves Henry
Examinateurs / Examinatrices : Isabelle Behm-Ansmant, Christelle Aigueperse, Béata Erika Jady, Bruno Charpentier, Céline Verheggen
Rapporteurs / Rapporteuses : Yves Henry, Béata Erika Jady

Résumé

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Au cours du processus de maturation des pré-ARN, l’épissage alternatif (EA) inclut ou exclut sélectivement des séquences introniques et exoniques spécifiques, aboutissant à partir du même pré-ARN à différentes isoformes. Des études récentes étendues à l’ensemble du génome estiment que 95% des gènes humains sont épissés de façon alternative. Aussi, il n’est pas surprenant que des stress cellulaires induisent des changements du profil global d’épissage. Notre analyse globale de transcriptomique a révélé des variations d’épissages significatives en réponse à un stress oxydant. Nous nous sommes intéressés aux effets de ce stress sur le spliceosome, responsable de la catalyse dynamique de l’épissage. Le spliceosome fonctionnel est composé de différentes ribonucléoprotéines (RNPs), caractérisées par de petits ARN nucléaires riches en Uridine (U snRNA), chacun associé à des protéines spécifiques et formant ainsi les UsnRNPs. Pour être fonctionnelle, chaque U snRNP est maturée suivant différentes étapes comprenant la modification chimique de leur composant ARN. Ces modifications sont induites par d’autres RNPs qui sont particulièrement concentrées dans les corps de Cajal et sont ainsi appelés scaRNPs (small Cajal Bodies RNPs). Nos résultats obtenus par des techniques de microscopie de fluorescence montrent que le stress oxydant modifie la structure des corps de Cajal en induisant la redistribution nucléoplasmique de son composant structural et fonctionnel majeur, la protéine coiline. De façon intéressante, nous avons pu mettre en évidence que cette redistribution s’accompagne d’un changement de la localisation d’autres composants des corps de Cajal impliqués dans : (i) la formation de modifications post-transcriptionelles au sein des U snARNs, (ii) le recrutement des scaRNPs et (iii) la composition des UsnRNPs. Cette étude a généré un grand nombre de données en microscopie de fluorescence, ce qui m’a conduit à développer différents protocoles d’analyses d’images biologiques afin d’optimiser l’extraction et le traitement de ces données. En parallèle, des expériences d’immunoprécipitation de l’ARN (RIP) couplées à du séquençage haut débit ont révélé (i) une augmentation significative de la fraction des UsnRNP U4, U5 et U6 suggérant un éventuel effet du stress oxydant sur la tri-snRNP U4-U6.U5, (ii) des variations du taux de 2’-Ométhylation induites par le stress oxydant directement au niveau des UsnRNP matures.