– MITODYN

Les mécanismes dynamiques qui, in vivo, contrôlent l'adressage à la mitochondrie de 800 à 1000 protéines codées dans le génôme nucléaire sont très peu compris. Nos expériences faisant appel à des approches génomiques globales (Marc et al., 2002) ont remis à jour une vieille hypothèse selon laquelle, in vivo, les protéines pourraient être importées dans la mitochondrie par un processus co-traductionnel. Nous proposions, en fait, qu'environ la moitié des protéines mitochondriales codées dans le génome nucléaire (appelées MLR pour Mitochondrial Localization of mRNA) pourraient être traduites au voisinage proche de la mitochondrie. Plusieurs analyses indépendantes ont depuis corroboré cette observation même si beaucoup de points demandent à être éclaircis. Ce projet se propose d'analyser le rôle des protéines de type MLR dans le programme de mise en place de la mitochondrie. Il est divisé en trois aspects complémentaires. 1) Cinq complexes mitochondriaux modèles seront analysés en termes de contenu en protéines MLR et de relation avec les processus de biogénèse, quand ils sont connus, de certains de ces complexes; 2) Le mécanisme moléculaire (éléments agissant en cis et en trans) de localisation au voisinage de la mitochondrie de certains de ces ARN messagers sera analysé ; 3) la comparaison inter-espèces, en particulier entre la levure et l'homme, permettra de dégager les caractères universels de ce processus. Ce projet dépend entièrement du développement de nouvelles technologies et de la collaboration étroite entre trois laboratoires. Des analyses de PCR quantitative en temps réel et la visualisation, in vivo, de molécules uniques d'ARN par une méthode FISH améliorée seront essentielles pour analyser quantitativement et d'une façon dynamique ce processus. Des études génétiques et biochimiques seront développées pour étudier les facteurs impliqués et le rôle biologique de ce phénomène de traduction, au voisinage de la mitochondrie, d'une classe particulière de protéines. Les sites de traduction des différentes protéines MLR sur la mitochondrie seront analysés chez la levure et chez l'homme. D'une façon générale, le but de ce projet est d'examiner un concept totalement nouveau qui est que les protéines mitochondriales d'origine procaryotique (le cas de quasiment toutes les protéines MLR) constituerait les blocs de base de la construction des complexes mitochondriaux. Dans ce modèle, ces protéines MLR seraient traduites sur des sites spécifiques de la membrane externe de la mitochondrie, guidant ainsi la protéine vers le centre de germination du complexe mitochondrial. Cette observation, si elle est confirmée, mettrait l'accent sur le rôle particulier de cette classe de protéines dans la construction de la mitochondrie. Ceci pourrait, entre autres applications, guider la recherche des causes de pathologies mitochondriales.