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Maturation des ARN messagers

Maturation des ARN messagers

DÉPARTEMENT

Biologie structurale intégrative

CHEF D'ÉQUIPE

Clément CHARENTON

L’ADN contient l’information nécessaire à la synthèse des protéines, qui sont les principaux éléments architecturaux et effecteurs des organismes vivants. Cette information n'est toutefois pas directement déchiffrée à partir de l'ADN par la machinerie de synthèse des protéines. Elle est tout d'abord extraite sous forme de copies transitoires et mobiles du matériel génétique : les ARN messagers (ARNm).

L'utilisation d'une molécule intermédiaire comme vecteur protège non seulement la précieuse information héréditaire de l'ADN, mais permet également le contrôle precis de l'expression des gènes.

Le cycle de vie des ARNm eucaryotes est complexe. Ils sont synthétisés lors de la transcription par l'ARN polymérase II et modifiés co/post-transcriptionnellement pendant l’étape de maturation. Les ARNm « matures » sont ensuite exportés dans le cytoplasme pour être décodés en protéines par le ribosome, lors de la traduction. Enfin, les transcrits sont éliminés par des voies de dégradation spécifiques de l'ARNm.

L’équipe s’intéresse à l’étape de maturation des ARNm. En particulier, elle cherche à déterminer les mécanismes moléculaires des machines moléculaires qui modifient les ARNm, changeant leur stabilité, leur « traductibilité » ou encore l’information génétique qu’ils contiennent !

Pour cela, les complexes moléculaires d’intérêt, composés de protéines et/ou d’ARN sont reconstitués à partir de sources recombinantes et/ou d’extrait cellulaire. Leurs compositions et structures chimiques sont ensuite étudiées par des approches biochimiques, biophysiques et de biologie structurale (Cryo-microscopie électronique (cryo-EM), en particulier).

Projets en cours

Fidélité de l'épissage

Lors de l’épissage, le spliceosome identifie puis élimine certaines séquences présentes au sein des précurseurs d’ARN messagers (pre-ARNm), les introns. Pour un pre-ARNm donné, les séquences éliminées peuvent varier en fonction du type cellulaire ou de divers signaux. Ce phénomène « d’épissage alternatif » permet, à partir d’un seul et même gène, de produire plusieurs types de protéines ! L'épissage doit être réalisé sans erreur pour éviter la production d’ARNm aberrants, codant des protéines potentiellement toxiques. La fidélité de l'épissage repose sur la précision du spliceosome, une machinerie moléculaire de grande taille composée de dizaines de protéines et d’ARN, qui définit les limites des introns avant de catalyser leurs excisions.

Ce projet vise à déterminer comment le spliceosome sélectionne les introns sans commettre d’erreur, tout en montrant une grande souplesse pour permettre les changements d’épissage lors de l’épissage alternatif. Pour cela, le spliceosome humain sera isolé aux moments clés où il reconnait ses séquences cibles afin d’étudier sa composition et sa structure tridimensionnelle.

Plusieurs postes (thèse, postdoc) seront bientôt à pourvoir dans le cadre de ce projet. Les biochimistes/biologistes structuraux intéressés par la structure et la fonction des grand assemblages protéines/ARN peuvent contacter Clément Charenton directement.

Financements et partenaires

ERC Starting Grant

ATIP-avenir

 

 

 

 

Actualités

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Publications

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