Régulation et fonction des granules ARN cours du vieillissement cérébral chez D. melanogaster

Regulation and function of RNA granules upon aging in D. melanogaster

• Auteur / Autrice : Mathilde Solyga
• Direction : Florence Besse
• Type : Projet de thèse
• Discipline(s) : Interactions Moléculaires et Cellulaires
• Date : Inscription en doctorat le 15/09/2021
• Etablissement(s) : Université Côte d'Azur
• Ecole(s) doctorale(s) : Sciences de la vie et de la santé
• Partenaire(s) de recherche : Laboratoire : INSTITUT DE BIOLOGIE VALROSE
• Partenaire(s) de recherche : Equipe de recherche : Post-transcriptional control of neuronal plasticity

Mots clés

Mots clés libres

Vieillissement

Biologie Cellulaire

Génétique

Drosophile

Aging

Cellular Biologie

Genetics

Drosophila

Résumé

Le vieillissement est un processus multifactoriel responsable d'un déclin des fonctions physiologiques, en particulier cognitives. A l'échelle moléculaire, le vieillissement est associé à la dérégulation de certaines voies de signalisation ainsi qu'à des modifications de l'expression génique. Si ces dernières modifications ont été essentiellement étudiées au niveau épigénétique et transcriptionel, il a récemment été montré que des changements de l'efficacité traductionnelle jouent un rôle majeur. Les voies de signalisation, ainsi que les mécanismes contrôlant la régulation de la traduction au cours du vieillissement sont cependant encore peu connus. Le laboratoire étudie la régulation et la fonction des granules ARN, qui sont des assemblages macromoléculaires d'ARNs et de protéines régulatrices impliquées dans la répression traductionnelle de ces ARNs. Sur le modèle du cerveau de drosophile, il a été montré que les granules ARN remodèlent au cours du vieillissement, un processus caractérisé par une augmentation du recrutement des complexes ARN-protéines aux granules, ainsi qu'une augmentation de la répression de la traduction des ARN associés. A ce jour, la régulation du remodelage âge-dépendant des granules ARN reste à établir, ainsi que le rôle des granules au cours du vieillissement cérébral. Les principaux objectifs de mon doctorat seront de : 1) caractériser le remodelage des granules ARN à l'échelle moléculaire et cellulaire au cours du vieillissement, 2) identifier les effecteurs impliqués dans le remodelage des granules ARN, et 3) déterminer les conséquences physiologiques du remodelage des granules ARN sur le vieillissement cérébral. D. melanogaster constitue un modèle de choix pour l'étude de ces mécanismes, par sa courte durée de vie d'une part, et par la conservation des voies impliquées dans le contrôle du vieillissement d'autre part. Par ailleurs, diverses techniques mises en place au laboratoire pourront être utilisées, tel que de l'in vivo live-imaging, de la microscopie super-résolution, de la transcriptomique hyper-TRIBE ou des tests de reconstitution in vitro.

Aging is a multifactorial process responsible for a decline of physiological functions, in particular of cognitive functions. At the molecular scale, aging is associated with dysregulations of signaling pathways and changes in gene expression. Although changes in gene expression have so far mostly been studied at the epigenetic and transcriptional levels, it has recently been shown that changes in translational efficiency play a crucial role in this process. To date, the signaling pathways and the mechanisms involved in translational regulation during aging are still elusive. The team studies the regulation and the function of RNAs granules, which are macromolecular complexes composed of RNAs and regulatory proteins involved in translational repression. In Drosophila brains, it has been shown that RNA granules remodel upon aging. This process is characterized by an increase in the recruitment of RNAs and proteins to granules, as well as an increase in the translational repression of associated RNAs. However, the regulation of age-dependent RNA granules remodeling and the role of those granules in the aging brain remain to be clarified. The main objectives of my Ph.D. will be to: i) characterize the remodeling of RNA granules at the molecular and cellular scale upon aging, ii) identify effectors involved in RNA granules remodeling, iii) determine the physiological consequences of RNA granule remodeling in the aging brain. Because of its short lifespan and the conservation of pathways involved in aging, D. melanogaster constitutes an excellent model to investigate those questions. In addition, this project will benefit from different technics developed in the lab, such as in vivo live-imaging, high-resolution microscopy, hyper-TRIBE transcriptomics and in vitro reconstitution assays.