Thèse soutenue

Hétérogénéité des ribosomes in vivo dans le modèle murin
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Auteur / Autrice : Marie Roxanne Brunchault
Direction : Marylin Vantard
Type : Thèse de doctorat
Discipline(s) : Neurosciences neurobiologie
Date : Soutenance le 30/11/2021
Etablissement(s) : Université Grenoble Alpes
Ecole(s) doctorale(s) : École doctorale chimie et science du vivant (Grenoble ; 199.-....)
Partenaire(s) de recherche : Laboratoire : Institut des neurosciences de Grenoble
Jury : Président / Présidente : Alain Buisson
Examinateurs / Examinatrices : Marylin Vantard, Frédéric Catez
Rapporteurs / Rapporteuses : Jean-Jacques Diaz, Juliette Godin

Résumé

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Les protéines sont des effecteurs cellulaires qui sont impliqués dans beaucoup de processus cellulaires. Elles sont synthétisées au cours de la traduction par le complexe de traduction qui est composé de ribosomes, de facteurs de traductions, de facteurs associées au ribosome et d’ARN de transfert. Ce n’est que récemment que les études pointent vers une fonction régulatrice de ce complexe. Il a été proposé que chaque composante de ce complexe puisse adapter sa composition pour contrôler la traduction globale ou celle d’ARN messager spécifiques. Cependant, ce concept reste doit être démontré in vivo.Le projet principal se concentre sur une composante de ce complexe : les ribosomes. Ce sont des macro-complexes composés de quatre molécules d’ARN ribosomaux et d’environ 80 protéines ribosomales (PR). Ce complexe forme des régions fonctionnelles tel que le tunnel de l’ARNm ou le centre de décodage. L’objectif principal était de définir la composition du ribosome en termes de protéines ribosomales dans le modèle murin. En utilisant une approche protéomique avec une chromatographie liquide couplée à la spectrométrie de masse en tandem, nous avons défini la composition en protéines ribosomales des ribosomes dans différents organes murins. Nous montrons avec une quantification relative l’existence de deux groupes de PR : les PR invariables et les PR variables. L’analyse structurale montre que les PR variables sont localisées dans les zones fonctionnelles du ribosomes comme le tunnel de l’ARNm ou le tunnel de sortie de la protéine néosynthétisée. Nous avons vérifié l’expression protéique de 12 PR par quantification absolue. L’étude de corrélation entre le taux d’ARNm et de protéine montre que même si la majorité de PR ont des taux corrélés, certains montrent des différences majeurs.La deuxième étude se base sur une deuxième composante du complexe de la traduction : les facteurs associés au ribosome. Nous avons utilisé les données obtenues précédemment pour identifier les groupes fonctionnels qui étaient enrichis dans chaque tissu. Nous nous sommes concentrés sur les sous parties du système nerveux central et des tissus musculaire. Notre analyse révèle que le ribo-intéractome de chaque tissu et même région semble montrer des spécificités fonctionnelles.Le dernier projet s’est concentré sur le rôle fonctionnel du ribosomes au cours d’un processus pathologique : la lésion du système nerveux central. Nous avons analysé l’effet de trois PR (RPS4X/eS3, RPS14/uS11 et RPL22/eL22) sur la régénération axonale et la survie cellulaire. Nous nous sommes également concentrés sur l’effet du niveau de 2’O méthylation sur ce processus. Seul RPL22/eL22 semble diminuer la suivie neuronal in vivo.En conclusion, cette étude permet de mieux appréhender le concept d’hétérogénéité de ribosomes in vivo, en conditions physiologiques. Nous voyons également que cette hétérogénéité s’étend aussi jusqu’au facteurs associé au ribosome. Cela ouvre de nouvelles voies d’étude sur la contribution du complexe de traduction au niveau de la régulation de la traduction.