Imagerie de la traduction dans un organisme en développement
Le développement harmonieux d’un organisme pluricellulaire nécessite un contrôle de l’expression de ses gènes afin que les cellules puissent adopter un destin précis dans l’espace et dans le temps. Deux étapes clés régulent l’expression du génome : i) la transcription, étape de photocopie de l’information codée dans notre génome en une molécule intermédiaire appelée acide ribonucleique messager (ARNm) et ii) la traduction, processus de formation de protéines à partir de ces ARNm. Alors que les facteurs impliqués dans la traduction sont relativement bien connus, ce processus, n’a encore jamais été visualisé dans un organisme vivant, contrairement à la transcription. En déployant une méthode nommée SunTag (Supernova Tag, basée sur la reconnaissance de petits peptides insérés dans notre protéine d’intérêt et reconnus par un anticorps couplé à une protéine fluorescente) pour la première fois dans des embryons de drosophile, organisme modèle de choix pour les manipulations génétiques, nous avons réussi à visualiser où et quand des molécules uniques d’ARNm sont traduites dans un organisme multicellulaire. Ce contrôle spatio-temporel de la traduction peut être directement comparé au contrôle spatio-temporel de la transcription au sein d’un embryon en développement, afin d’examiner la corrélation potentielle entre ces deux étapes clés du dogme central de la biologie moléculaire.
Par ailleurs, nous avons pu estimer les cinétiques de traduction (vitesse d’initiation et d’élongation des ribosomes) avec lesquelles une molécule d’ARNm est traduite en protéine. En nous concentrant sur la traduction du facteur de transcription Twist induisant la transition épithélio-mésenchymateuse (EMT), nous avons révélé une surprenante variabilité dans l’efficacité de traduction des ARNm en fonction de leur localisation dans la cellule. Ces résultats démontrent une importante hétérogénéité spatiale dans l’efficacité de traduction de molécules d’ARNm identiques, avec des conséquences importantes sur la diffusion des protéines produites. L'observation de l'emplacement et de la dynamique de la traduction de l’ARNm dans un organisme multicellulaire vivant ouvre des pistes pour comprendre la régulation des gènes au cours du développement.
