Institut de Génétique Moléculaire de Montpellier (IGMM) - UMR5535

La compartimentalisation des cellules eucaryotes impose à l’information génétique de se déplacer dans les cellules, des sites de transcription vers les sites de traduction, et l’ARN est le vecteur privilégié de ce transport. Ceci, en plus des rôles enzymatiques ou structuraux des ARNs dans les nombreuses particules ribo-nucléoprotéiques, fait du transport des ARNs un problème fondamental pour la biologie. Nous abordons cette question en utilisant de nombreuses techniques de pointe en imagerie (e.g. : suivi de molécules uniques, FRAP et photo-activation, FRET).

Nous étudions tout d’abord le transport des ARNs dans le noyau. Nous utilisons pour cela le modèle des snoARNs à boîte C/D, qui sont localisés dans le nucléole où ils participent à la maturation des ARNs ribosomaux. Nous avons montré un rôle prépondérant des corpuscules de Cajal dans la biogenèse précoce des snoARNs, et que la protéine PHAX, précédemment caractérisée comme un facteur d’export des snARNs, était requise pour transporter les snoARNs vers ce compartiment. Ceci suggère que PHAX est une protéine spécialisée dans le transport des petits ARNs à travers le nucléoplasme. Plus récemment, nous avons montré un rôle essentiel de la chaperone HSP90, ainsi que d’un complexe co-chaperone conservé dans l’évolution, dans l’assemblage des snoRNA et de la télomerase. Ceci indique que HSP90 est un régulateur clef de la prolifération cellulaire, en controllant à la fois la signalisation intra-cellulaire, et la production des ribosomes.

Deuxièmement, nous étudions la biogenèse précoce des ARNm, en visualisant ces processus en temps réel dans les cellules vivantes. Notre but est d’une part de faire une analyse cinétique de la transcription, de l’épissage, et de la formation de l’extrémité 3’ des ARNm, et d’autre part d’analyser l’assemblage et le turn-over du spliceosome.

Finalement, nous étudions le transport des ARNs au sein du cytoplasme, à l’aide de deux modèles. En utilisant des rétrovirus, nous analysons comment leurs ARN génomiques sont transportés vers les sites de bourgeonnement viraux à la membrane plasmique. Nous avons notamment montré que ceux-ci étaient véhiculés par des vésicules d’origine endosomale, ce qui constitue un mécanisme de transport très original. En utilisant les miRNA et les ARNm sous leur contrôle, nous avons montré un rôle important des P-bodies dans le stockage des ARNm dont la traduction est réprimée. Notre but est maintenant de comprendre comment ce transport s’effectue.

This picture shows a yeast cell that expresses an artificial reporter mRNA (red). The nucleus is in blue. In the left image, red spots correspond to individual mRNA molecules detected after in situ hybridization. In the right image, these spots are automatically recognized by an appropriate software. This experiment is part of a european project, aimed at developing system biology of RNA (visit RIBOSYS at http://www.ribosys.org/). We perform systematic quantification of the number and localization individual mRNA molecules, in wild-type cells and a variety of mutant background.