La dégradation de l’ARNm est un processus cellulaire qui peut avoir un rôle essentiel dans la régulation de l’expression des gènes. Malgré son importance, les mécanismes moléculaires impliqués restent peu connus. Nos résultats récents ont soulevé des nouvelles questions sur le mécanisme du NMD (dégradation de l’ARNm portant des codons stop prématures), une des voies majeures de la dégradation des ARN cytoplasmiques chez les eucaryotes:
- Quelle est la composition des complexes ARN-protéine pour la dégradation?
- Comment les enzymes de dégradation sont-elles recrutées?
- Comment ces enzymes sont activées?
- Quels sont les processus cellulaires naturellement affectés par la voie NMD?
La dégradation par NMD implique la terminaison de la traduction, les facteurs Upf (1, 2, 3) et les enzymes d’enlevement du ‘cap’, de raccourcissement de la queue poly(A) et, potentiellement, de clivage endonucleolytique de l’ARN.
Le travail sur des données à grande échelle nous a permis de développer des nouvelles méthodes d’analyse et de fournir des interfaces de visualisation pour des résultats quantitatifs sur les interactions génétiques et sur les associations protéine-protéine.
Nos résultats récents sur les facteurs NMD déposés sur biorxiv (https://www.biorxiv.org/content/early/2018/02/16/266833) ont été publiés. La conclusion la plus importante de cette étude est que deux complexes NMD ont Upf1 comme seul composant commun. L’analyse fonctionnelle de Nmd4 et Ebs1, deux facteurs associés physiquement à Upf1 a montré que ces facteurs pouvaient être des équivalents des Smg6 et Smg5-7 des eucaryotes multicellulaires. Ces résultats relancent les études sur le mécanisme du NMD dans l’organisme modèle ou le phénomène a été pour la première fois découvert (avant 1980, laboratoire de François Lacroute).
La complexité du métabolisme de l’ARN demande à la fois des outils biochimiques et génétiques pour sa exploration. Nous avons obtenu quelques centaines de milliers de mesures de vitesse de croissance pour des souches de levure dans lesquelles deux gènes étaient affectés. Comme les gènes ayant des fonctions similaires ont tendance à répondre de manière similaire au rajout d’une seconde mutation, ces cribles génétiques peuvent servir pour identifier des nouveaux facteurs du métabolisme de l’ARN. Nous avons utilisé les données de la littérature pour développer une méthode nous permettant d’associer des nouveaux gènes à des processus cellulaires connus. Un exemple du panel étendu de fonctions cellulaires que nous avons exploré grâce aux cribles génétiques à grande échelle est montre dans la figure suivante. Le manuscrit qui décrit ce projet est maintenant (Oct 2020) disponible sur biorxiv.
