Dégradation des ARN

Responsable d'équipe : Dominique GAGLIARDI

Thème de recherche

Les processus de dégradation des ARN comptent parmi les moyens les plus efficaces de régulation de l’expression des génomes. Diverses voies de dégradation des ARN coopèrent pour assurer :

  • l’élimination des ARN codants et non-codants en réponse aux signaux développementaux et environnementaux
  • l’élimination de transcrits défectueux (Contrôle de qualité des ARN)
  • la dégradation de transcrits cryptiques produits à partir de régions intergéniques (Surveillance des ARN)
  • la lutte contre des pathogènes comme les virus.

Les objectifs principaux de notre équipe sont d’identifier des acteurs clés des voies de dégradation des ARN et de déterminer leurs rôles dans la régulation de l’expression des gènes, leur impact sur le développement ou la résistance aux stress des plantes. Nous sommes particulièrement intéressés par les co-facteurs de l’exosome, les composants associés au Non-sense Mediated Decay (NMD) et les facteurs impliqués dans l’adénylation et l’uridylation des ARN. Enfin, nous évaluons l’importance des voies de dégradation des ARN au cours d’infections virales.

Nos stratégies expérimentales pour identifier de nouveaux composants des voies de dégradation et leur fonctions intègrent des méthodes de génétique directe et inverse chez Arabidopsis thaliana, ainsi que des approches de purification des protéines couplée à des analyses en spectrométrie de masse. Nous développons également des approches à haut débit pour caractériser les modifications en 3’ des ARN. Notre programme de recherche est principalement financé par le LabEx NetRNA (ANR-2010-LABX-36) (2011-2020), l’IdEx UNISTRA (Projet IdEx-Attractivité) (2017-2018) et par le projet ANR 3’modRN (ANR-15-CE12-0008) (2015-2020).

Les projets

  • L’exosome et ses co-facteurs
  • L’uridylation des ARN
  • Interactions entre dégradation des ARN et virus à ARN (Damien GARCIA)

Projets en cours

L’exosome et ses co-facteurs

L’exosome est un acteur majeur de la dégradation de 3’ en 5’ des ARN chez les eucaryotes. Le cœur de ce complexe multimérique s’associe à de nombreux co-facteurs dans le noyau et le cytosol. Ces co-facteurs confèrent et régulent l’activité de l’exosome et sont essentiels à la reconnaissance de ses substrats ARN. Nos objectifs principaux sont l’identification et la caractérisation fonctionnelle de nouveaux co-facteurs de l’exosome. Nous voulons comprendre les rôles respectifs joués par ces co-facteurs et l’activité phosphorolytique unique de l’exosome dans l’expression des gènes et le développement des plantes.

Membres impliqués : Heike Lange & Dominique Gagliardi

L’uridylation des ARN

L’uridylation des ARNm est une modification post-transcriptionnelle récemment découverte dont l’étendue des rôles dans la régulation de l’expression génique reste à élucider. Nos objectifs sont de décrypter toutes les étapes moléculaires conduisant à l’uridylation des ARNm ainsi que les conséquences multiples de l’uridylation sur la dégradation et la traduction des ARNm cibles. Nous étudions également l’impact de cette modification post-transcriptionnelle dans la réponse à divers stress chez les plantes.

Membres impliqués : Hélène Zuber, Hélène Scheer, Caroline de Almeida & Dominique Gagliardi

Interactions entre dégradation des ARN et virus à ARN

Porteur de projet : Damien GARCIA

Nous explorons l’influence de la dégradation des ARN au cours d’infections par des virus à ARN. Nous avons récemment décrit le rôle du Non-sense Mediated Decay (NMD) dans la restriction virale. Nous étudions actuellement la fonction endogène ainsi que les partenaires protéiques de UPF1, un acteur clé du NMD. Nous utilisons également une approche génétique basée sur Arabidopsis et PVX, pour découvrir de nouveaux facteurs de compatibilité et de restriction virale. Cette approche a pour but de mettre à jour des composants cellulaires nécessaires à divers aspects de la biologie des virus incluant la réplication et la traduction virale.

Membres impliqués : Clara Chicois, Marlène Schiaffini & Damien Garcia

Membres de l'équipe

Publications

  • DE ALMEIDA C., SCHEER H., ZUBER H. and GAGLIARDI D.

    RNA uridylation: a key post-transcriptional modification shaping the coding and non-coding transcriptome

    Wiley Interdisciplinary Reviews: RNA, :e1440, 2017. | PMI28984054 :

  • ZUBER H., SCHEER H., FERRIER E., SEMENT F.M., MERCIER P., STUPFLER B. and GAGLIARDI D.

    Uridylation and PABP cooperate to repair mRNA deadenylated ends in Arabidopsis.

    Cell Reports, 14(11):2707-17, 2016. | PMI26972004 :

  • SCHEER H., ZUBER H., DE ALMEIDA C. and GAGLIARDI D.

    Uridylation earmarks mRNAs for degradation... and more.

    Trends in Genetics, 32(10):607-19, 2016. | PMI27592415 :

  • SIKORSKI P.J., ZUBER H., PHILIPPE L., SEMENT F.M., CANADAY J., KUFEL J., GAGLIARDI D. and LANGE H.

    Distinct 18S rRNA precursors are targets of the exosome complex, the exoribonuclease RRP6L2 and the terminal nucleotidyltransferase TRL in Arabidopsis thaliana.

    Plant Journal, 83(6):991-1004, 2015. | PMI26216451 :

  • LANGE H., ZUBER H., SEMENT F.M., CHICHER J., KUHN L., HAMMANN P., BRUNAUD V., BÉRARD C., BOUTEILLER N., BALZERGUE S., AUBOURG S., MARTIN-MAGNIETTE M.L., VAUCHERET H. and GAGLIARDI D.

    The RNA Helicases AtMTR4 and HEN2 Target Specific Subsets of Nuclear transcripts for Degradation by the Nuclear Exosome in Arabidopsis thaliana

    PLoS Genetics, 10(8):e1004564, 2014. | PMI25144737 :

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