– AGO hook

Chez les eucaryotes, des mécanismes de RNA silencing sont impliqués dans de très nombreuses voies de régulation négative de l'expression génique qui sont caractérisées par la production de différents types de petits ARNs interférents, nommés small RNAs (sRNAs). Les sRNAs ont besoin pour agir de se fixer à une famille de protéines connues sous le nom d'Argonaute (AGO), dont les membres sont le constituant principal des complexes ribonucléoprotéiques qui répriment l'expresion génique à un niveau post-transcriptionnel (complexe RISC) ou à un niveau transcriptionnel (complexe RITS). Alors que de grand progrès ont été récemment réalisés dans la compréhension des mécanismes qui participent à la synthèse des sRNAs chez les animaux et les plantes, nous ne connaissons que peu de choses concernant le mode d'action et la composition protéique des complexes effecteurs de RNA silencing. Nous avons récemment identifié un nouveau motif peptidique contenant une séquence WG/GW, nommé « Argonaute hook », qui est présent chez plusieurs protéines impliquées dans des mécanismes de RNA silencing. Des études réalisées par plusieurs équipes dont la nôtre, ont récemment démontré que la séquence AGO hook est un motif conservé chez tous les eucaryotes dont le rôle principal est de permettre le recrutement des protéines AGO à divers constituants protéiques des complexes RISC et RITS. De façon très intéressante, une analyse bioinformatique réalisée par notre équipe chez Arabidopsis révèle l'existence de nombreuses protéines de fonction inconnue qui présentent plusieurs motifs de type AGO hook. Nous nous proposons de rechercher de façon systématique le motif AGO hook afin d'identifier de nouvelles protéines qui seraient impliquées dans le processus de RNA silencing chez Arabidopsis. Nous développerons tout d'abord un nouveau programme bioinformatique dédié à la recherche de toutes les protéines à AGO hook chez Arabidopsis. Nous analyserons systématiquement ces protéines par les techniques conventionnelles de biochimie, de biologie cellulaire et de genétique inverse afin de caractériser leur fonction dans les processus de RNA silencing. Nous chercherons aussi à déterminer jusqu'à quel niveau les agents pathogènes viraux et bactériens ont pu détourner le motif AGO hook afin de bloquer la machinerie de défense des plantes. Finalement, nous réaliserons une analyse biochimique et structurale de l'interaction entre le motif AGO hook et la protéine AGO. L'ensemble de ce projet devrait permettre une meilleure compréhension des mécanismes de RNA silencing chez les plantes mais aussi les animaux. Ce projet repose sur une collaboration étroite entre mon équipe qui travaille sur les mécanismes de RNA silencing qui agissent au niveau de la transcription chez Arabidopsis, l'équipe d'Olivier Voinnet qui travaille sur les mécanismes de RNA silencing agissant au niveau de la stabilité des messagers chez Arabidopsis mais aussi sur le mode d'action des suppresseurs viraux et bactériens de RNA silencing et enfin l'équipe de Mohamed-Ali Hakimi qui a une expertise reconnue en biochimie et purification des complexes protéiques chez les eucaryotes. Nous sommes convaincus que l'addition des expertises de nos trois laboratoires devrait nous permettre de faire des progrès rapides et de pouvoir être efficace sur le sujet très compétitif du RNA silencing.