Séparations de phase et contrôle des ARNm pendant le développement précoce

Phase separations and mRNA control during early development

• Auteur / Autrice : Florian Valero
• Direction : Arnaud Hubstenberger
• Type : Projet de thèse
• Discipline(s) : Interactions Moléculaires et Cellulaires
• Date : Inscription en doctorat le 01/11/2021
• 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 : Epitranscriptomics

Mots clés

Mots clés libres

ARNm

Séparation de phase

Interactions ARN/ARN

MRNA

Phase separation

RNA/RNA interactions

Résumé

L'expression des gènes est coordonnée au développement et adaptée à l'environnement. Dans le cadre de ce processus, les ARNm sont liés par des protéines pour former des complexes ribonucléoprotéiques (RNP) qui régulent le devenir de l'ARN. À partir d'un état soluble et diffus, les RNP peuvent subir des transitions de phase pour se condenser en gouttelettes liquides, en hydrogels semi-liquides ou en agrégats solides. Notre hypothèse suggère que les transitions de phase RNP déterminent le devenir de l'ARN pour coordonner son expression au développement et l'adapter à l'environnement. Répondre à cette hypothèse permettrai de démêler le rôle des transitions de phase dans le contrôle de la traduction de l'ARN élucidera comment les processus biologiques sont synchronisés/coordonnés. Nous pensons que les transitions de phase contrôlent la plasticité et la robustesse des cellules : elles régulent la façon dont les cellules deviennent totipotentes ou différenciées, s'adaptent aux changements environnementaux et établissent une mémoire comme dans le cas de l'immunité adaptative. Il existe des preuves directes que la dérégulation des transitions de phase entraîne des maladies dégénératives et le développement du cancer. Ainsi, une compréhension mécanistique est impérative.

Gene expression is developmentally coordinated and environmentally adapted. As part of this process, mRNAs are bound by proteins to form ribonucleoprotein complexes (RNPs) that regulate RNA fate. From a soluble and diffuse state, RNPs can undergo phase transitions to condense into liquid droplets, semi-liquid hydrogels or solid aggregates. Our hypothesis suggests that RNP phase transitions determine the fate of RNA to coordinate its expression with development and adapt it to the environment. Addressing this hypothesis will unravel the role of phase transitions in controlling RNA translation and elucidate how biological processes are synchronised/coordinated. We believe that phase transitions control the plasticity and robustness of cells: they regulate how cells become totipotent or differentiated, adapt to environmental changes and establish memory as in the case of adaptive immunity. There is direct evidence that deregulation of phase transitions leads to degenerative diseases and cancer development. Thus, a mechanistic understanding is imperative.