Etude du rôle de la RNaseJ dans le contrôle qualité du transcriptome chloroplastique

RNaseJ and chloroplast RNA quality control

• Auteur / Autrice : Sébastien Skiada
• Direction : Benoît Castandet
• Type : Projet de thèse
• Discipline(s) : Biologie moléculaire et cellulaire
• Date : Inscription en doctorat le 01/11/2021
• Etablissement(s) : université Paris-Saclay
• Ecole(s) doctorale(s) : École doctorale Structure et dynamique des systèmes vivants (Gif-sur-Yvette, Essonne ; 2015-....)
• Partenaire(s) de recherche : Laboratoire : IPS2 - Institut de Sciences des Plantes de Paris-Saclay
• Partenaire(s) de recherche : Référent : Université d'Évry-Val-d'Essonne (1991-....)

Mots clés

Mots clés libres

Chloroplastes

Ribonucléases (RNase)

Transcriptome

Photosynthèse

Chloroplast

Ribonucleases (RNases)

Transcritpome

Photosynthesis

Résumé

Le chloroplaste capte l'énergie lumineuse et la transforme en énergie chimique, permettant ainsi la vie sur terre. Issu de cyanobactéries, il contient toujours un génome petit mais essentiel qui est entièrement transcrit sous forme de polycistrons. Les ARN matures et fonctionnels sont spécifiquement sélectionnés au sein du transcriptome primaire grâce à un ensemble de protéines de liaison à l'ARN et des ribonucléases. Parmi tous les processus d'expression génétique dans le chloroplaste, le rôle des ARN antisens et plus largement des processus impliquant les ARN double brin sont les plus mal connus. Il est supposé qu'une des enzymes clés dans ces processus est la RNase J qui a la particularité d'être à la fois une 5'-3' exoribonucléase et une endoribonucléase. Elle mature les extrémités 5' des ARN et permet d'éliminer les ARN antisens néfastes qui pourraient gêner la traduction. Le but du projet de thèse est de mieux comprendre ce contrôle qualité des ARN chloroplastiques en (i) identifiant l'intégralité des isoformes des ARN chloroplastiques et des ARN double brins et (ii) en déterminant le rôle exact de la RNase J dans la maturation de ce transcriptome. Une attention particulière sera portée au rôle du domaine GT-1 de la RNase J qui est une spécificité de la partie C terminale de l'enzyme chez les plantes. Un des buts est également d'identifier les protéines et les acides nucléiques qui co-purifient avec l'enzyme.

The chloroplast is the plant compartment in which light energy is captured and transformed into chemical energy, ultimately making life on Earth possible. They are descendants of free-living photosynthetic bacteria and maintain a small but essential genome. Most genes are transcribed into polycistrons that are then heavily processed by a combination of RNA-binding proteins and ribonucleases to produce the functional RNA population. One poorly understood aspect of chloroplast gene expression and regulation is the functions of asRNAs and more globally double-stranded RNA-related processes. One of the key enzymes in these processes is RNase J, whose characteristic is to be both a 5'-3' exoribonuclease and an endoribonuclease. It trims RNA termini 5' ends and eliminate deleterious antisense RNA that could harm translation. The goal of the PhD project is to gain a better understanding of chloroplast RNA quality control by (i) identifying the full set of chloroplast RNA isoforms and RNA-RNA duplexes and (ii) and understand how this transcriptome is shaped by RNase J. The substrate specificity of RNase J will be deciphered focusing on the land plant's specific C-terminal GT-1 domain and by the identification of the protein and nucleic acids that co-purify with the enzyme.