Dynamique des corps GW et des granules de stress dans les cellules de mammifères : implication pour la régulation de la traduction et de la dégradation des ARN messagers. – mRNA bodies

La découverte du rôle des petits ARN dans les régulations post-transcriptionnelles a mis en évidence l'importance de leur contribution à la régulation de l'expression génétique. Le fait que ce niveau de contrôle ait pu passer totalement inaperçu souligne aussi le manque de données sur les régulations de la traduction et de la dégradation des ARN messagers. De fait, en dehors de quelques situations remarquables comme le cas des ARN maternels et du développement précoce, ou du contrôle de la demi-vie des ARN messagers par les séquences ARE, ces étapes ont été peu étudiées. En dehors du cas des petits ARN une autre donnée récente est venue changer notre perception des régulations post-transcriptionnelles, il s'agit de la mise en évidence de structures cytoplasmiques dans lesquelles pourraient avoir lieu le stockage et la dégradation des ARNm. Dans les cellules de mammifère, et en dehors du cas des neurones, deux types de corps d'ARNm ont été observés. Il s'agit d'une part des corps GW (ou « P bodies » chez la levure) qui sont potentiellement impliqués dans la dégradation des ARN messagers et des granules de stress qui pourraient être les sites de stockage des ARNm non traduits. Alors que les corps GW sont constitutivement présents bien qu'en nombre variable les granules de stress ne sont détectables qu'après des stress cellulaires dont on suppose qu'ils induisent un arrêt de la traduction pour une part significative des ARNm cellulaires. Ce projet porte sur la dynamique, la constitution et les fonctions des granules de stress et des corps GW dans les cellules de mammifère. Le principal objectif est de déterminer si les activités proposées pour ces corps d'ARNm y ont vraiment lieu ou s'ils jouent d'autre rôle à travers l'accumulation d'ARNm et de protéines qu'ils permettent. Nous voulons aussi analyser la dynamique de ces structures avec en particulier la caractérisation des moteurs moléculaires impliqués dans leurs mouvements. Enfin, à travers la caractérisation du contenu en ARNm de granules de stress induits dans différentes conditions, nous voulons obtenir un regard sur les régulations traductionnelles dans les cellules de mammifère. Note stratégie expérimentale exploite comme un de ses points de départ l'observation qu'une expression ectopique de CPEB (au sens de la transfection d'un vecteur d'expression, même si la protéine est normalement présente dans la cellule) induit la formation de granules de stress. La protéine CPEB est un régulateur clé de l'accumulation et de la traduction des ARN maternels chez le Xénope et son expression dans les cellules somatiques de mammifère suggère qu'elle pourrait y jouer un rôle similaire. Son utilisation pour l'induction de granules de stress permet d'observer leur devenir pendant des périodes beaucoup plus longue que pour les autres inducteurs qui induisent des stress aigus. C'est dans ce contexte que nous avons observé la juxtaposition puis la fusion entre les granules de stress et les corps GW. Notre projet s'articule en quatre parties : * Dynamique des corps GW et des granules de stress : mouvements intracellulaires, fusion et conséquences fonctionnelles Cette partie s'appuie sur l'utilisation de la vidéomicroscopie et de la microscopie confocale pour étudier les mouvements des granules de stress et des corps GW qui peuvent conduire à leur fusion. On y étudiera aussi les conséquences de cette fusion sur la stabilité des ARNm contenus dans les granules de stress. * Genèse des granules de stress : relation avec les corps GW et mécanismes d'induction Bien qu'il soit généralement supposé que les granules de stress soient des sites de stockage des ARN messagers non traduits, les mécanismes qui conduisent à leur formation sont mal connus. Dans cette partie nous vouons analyser le mécanisme de cette induction dans le cas de l'expression de CPEB mais aussi de la manipulation de l'initiation de la traduction. * Caractérisation des granules de stress : ultrastructure, contenu en ...