Contrôle qualité des ARN des organites

Les mitochondries et les chloroplastes, les deux organites bioénergétiques des cellules eucaryotes, sont le résultat d’anciennes endosymbioses. Ils conservent toujours un petit génome dont l’expression est essentielle à la réalisation de leurs fonctions métaboliques, la respiration et la photosynthèse. Les ARN et protéines qui sont encore codés par ces génomes réduits sont désormais complétés par une vaste cohorte de facteurs codés par le noyau. L’interaction de ces facteurs provenant de compartiments génétiques différents donne lieu à un dialogue complexe, notamment en ce qui concerne les processus liés à l’expression génétique.
Chez les plantes terrestres, l’expression génétique des organites, de la transcription jusqu’à la maturation et à la dégradation, constitue désormais une variation sur un même thème : dans les deux cas, la transcription démarre à partir de nombreux sites d’initiation (TSS) sur les deux brins d’ADN, produisant un transcriptome primaire très complexe. Mitochondries et chloroplastes dépendent ensuite de mécanismes de contrôle qualité (QC) des ARN pour trier ce transcriptome afin de ne garder que les portions fonctionnelles alors que les autres sont rapidement dégradées.
Ce contrôle qualité des ARN est assuré par l’action coordonnée d’un ensemble de ribonucléases (RNases), dont les gènes sont codés dans le noyau. Bien que ce mécanisme soit essentiel, le rôle exact de la plupart des RNases reste encore largement méconnu, de même que la répartition des tâches entre ces différentes enzymes. Plus spécifiquement, un aspect encore mal compris est le rôle des ARN antisens et, plus globalement, des processus impliquant les ARN double-brins.
Notre objectif est donc de mieux comprendre les transcriptomes chloroplastiques et mitochondriaux des plantes en identifiant la multitude des isoformes d’ARN et les duplex ARN qui les constitue. Nous sommes particulièrement intéressés par la manière dont les différentes ribonucléases façonnent ces deux transcriptomes. Pour cela, nous combinons plusieurs approches, allant de la biologie moléculaire classique à la bioinformatique et à l’analyse statistique de jeux de données-omiques, notamment en développant des outils spécifiquement adaptés à nos besoins.