Perturbation de la biogénèse des mRNPs par le facteur bactérien Rho : analyse génomique du recrutement du complexe THO et de ses sous-unités

mRNPs biogenesis perturbation by the bacterial Rho factor : genomic analysis of the recrutment of the THO complex and its subunits

• Auteur / Autrice : Valentin Beauvais
• Direction : Alain Legrand, Igor Stuparević
• Type : Thèse de doctorat
• Discipline(s) : Biologie moléculaire et cellulaire, Analyse Bio-Informatique
• Date : Soutenance le 05/07/2023
• Etablissement(s) : Orléans
• Ecole(s) doctorale(s) : École doctorale Santé, Sciences Biologiques et Chimie du Vivant (Centre-Val de Loire ; 2012-....)
• Partenaire(s) de recherche : Laboratoire : Centre de biophysique moléculaire (Orléans ; 1967-....)
• Jury : Président / Présidente : Bertrand Castaing
• Jury : Examinateurs / Examinatrices : Bertrand Castaing, Benoît Palancade, Maxime Wery, Antoine Rolland
• Jury : Rapporteur / Rapporteuse : Benoît Palancade, Maxime Wery

Mots clés

Mots clés contrôlés

ARN messagers

Séquençage à haut débit

GTPases Rho

Expériences

Saccharomyces cerevisiae

Bioinformatique

Biologie moléculaire

Mots clés libres

Biogénèse des mRNPs

Techniques HTS

Rho

Complexe THO

Rrp6

Nuclear speckles

MRNP biogenesis

HTS techniques

Rho

THO complex

Rrp6

Nuclear speckles

Résumé

La transcription des ARN messagers (mRNAs) est un processus complexe qui implique une grande diversité d'acteurs à des étapes bien précises. La production d'un mRNA passe également par sa maturation en particule ribonucleoprotéique (mRNP) par l'ajout de protéines qui vont l'empaqueter, le protéger et le rendre compétent à l'export au cytoplasme où il sera traduit en protéine. Cette étape est surveillée par un système de contrôle qualité qui détecte les rares mRNPs aberrantes et induit leur dégradation par l'une des exonucléases de l'exosome, Rrp6. Le taux d'erreur lors de la maturation des mRNAs est très faible et ne permet pas l'étude du système de QC. L'induction du facteur bactérien Rho provoque la formation des mRNPs aberrantes nécessaire à l'étude tout en évitant de supprimer d'éventuels acteurs de ce système de QC. Cette étude se focalise sur le complexe THO, une pierre angulaire de la maturation des mRNAs car il est recruté pendant la transcription et sert ensuite de plateforme d'interaction pour d'autres protéines d'empaquetage. L'utilisation de méthodes d'analyses sur génome entier (ChIP-seq) a révélé l'implication de la protéine Tho2 dans la détection des transcrits aberrants et leur dégradation par Rrp6, indépendamment du complexe THO. De plus, une approche similaire (RNA-seq) sur des levures dépourvues de Rrp6 a mis une fois de plus en évidence l'importance de la dégradation des ncRNAs dans la régulation de l'expression de gènes codants. Pour finir, l'extension de l'utilisation de Rho depuis la levure chez l'humain pourrait révéler à terme l'implication des granules de stress nucléaires (nuclear speckles) dans le contrôle qualité des mRNAs chez l'humain.

The transcription of messenger RNA (mRNA) is a complex process implicating a large diversity of players at very specific steps. The production of an mRNA also requires its maturation into a ribonucleoproteic particle (mRNP) through the binding of proteins that will package, protect and allow the mRNP to be exported to the cytoplasm where it will be translated into a protein. This crucial step is monitored by a quality control system (QC) that detects the rare aberrant mRNPs and induces their degradation by one of the exosome-dependent exonuclease, Rrp6. The error rate during mRNA maturation is very low and complicates the study of the QC. The induction of the bacterial factor Rho leads to the formation of aberrant mRNPs while avoiding the deletion of any protein potentially implicated in the QC system. The present study focuses on the THO complex, a keystone for the maturation of mRNA as it binds to chromatin early during transcription and then serves as a recruitment platform for other packaging proteins. The use of genome-wide analysis techniques (ChIP-seq) revealed the implication of Tho2 for the detection of aberrant transcripts and their degradation by Rrp6, independently from the THO complex. Furthermore, a similar approach (RNA-seq) on Rrp6-depleted yeast highlighted once again the importance of ncRNA degradation for the regulation of coding gene expression. Finally, the expansion of Rho utilization from yeast to human could bring to light the implication of nuclear speckles in the quality control of mRNPs in humans.