Blanc SVSE 2 - Sciences de la vie, de la santé et des écosystèmes : Biologie cellulaire, développement

Contrôle traductionnel dans la lignée germinale et l'embryon précoce chez la drosophile – GermlineRNA

Résumé de soumission

Les régulations traductionnelles sont essentielles pendant l'ovogenèse et le développement précoce. Ces régulations sont cruciales pour la biologie des cellules souches germinales et pour l'embryogenèse précoce qui dépend d'ARNm maternels et de leur régulation. Un mécanisme majeur de régulation traductionnelle implique les variations de la taille des queues poly(A) des ARNm qui régulent la stabilité et la traduction des ARNm. L'élongation des queues poly(A) conduit à l'activation traductionnelle, tandis que le raccourcissement des queues poly(A) conduit à la dégradation des ARNm ou à la répression traductionnelle. Chez la drosophile, la polyadénylation cytoplasmique et la déadénylation jouent un rôle essentiel dans la formation des axes embryonnaires en contrôlant la production de déterminants majeurs du patterning de l'embryon.
Nous étudions la polyadénylation cytoplasmique et la déadénylation au cours de l'ovogenèse et de l'embryogenèse précoce chez la drosophile depuis plusieurs années. Nous proposons un projet innovant, basé sur nos résultats, notre expertise et les outils que nous avons développés, qui abordera les questions suivantes: i) le rôle et les mécanismes de contrôle traductionnel dans la biologie des cellules souches germinales, ii) les mécanismes de déadénylation et de régulation traductionnelle dans l'embryon, en particulier, le rôle des voies de RNA silencing et des processing (P) bodies et granules polaires dans ces régulations.
Les cellules souches sont des cellules qui ont une capacité très importante d'auto-renouvellement et qui peuvent produire au moins un type de cellules différenciées. Une question majeure dans la biologie des cellules souches est de comprendre les mécanismes moléculaires qui permettent à ces cellules de conserver leur statut indifférencié au cours des divisions, et à leurs cellules filles d'activer un programme de différenciation. Dans la lignée germinale de drosophile, la maintenance des cellules souches provient en partie de la répression du programme de différenciation par les répresseurs de traduction intrinsèques, Nanos et Pumilio. Nous analyserons les mécanismes moléculaires de ces régulations: le rôle de la déadénylation par CCR4 dans la répression traductionnelle et la maintenance des cellules souches, et le rôle potentiel de la polyadénylation dans l'activation traductionnelle au cours de la différentiation des cellules souches. Les facteurs de différentiation des cellules souches seront identifiés par des co-immunoprécipitations avec la protéine Pumilio.
Des données récentes ont établi que la déadénylation par CCR4 contribue à la répression traductionnelle par les miRNA. Nous avons utilisé comme modèle l'ARNm nanos qui code pour le morphogène postérieur dans l'embryon de drosophile, pour montrer que les trois voies de RNA silencing (endosiRNA, miRNA et piRNA) sont impliquées dans la déadénylation de l'ARNm nanos. Nous analyserons les mécanismes de ces régulations. De façon importante, nous avons montré que des piRNAs ciblent l'ARNm nanos et sont requis pour sa régulation. Les piRNAs sont des petits ARN produits à partir des éléments transposables qui répriment l'expression des éléments transposables dans la lignée germinale. Nos résultats identifient donc une nouvelle fonction des piRNAs et particulièrement, des éléments transposables dans la régulation génique. Ces résultats révèlent une fonction directe des éléments transposables dans le développement. Nous analyserons la généralité de la régulation génique par les éléments transposables en utilisant des approches globales bioinformatiques et moléculaires.
La dégradation des ARNm et les régulations traductionnelles se produisent dans des structures cytoplasmiques, les P bodies. Nous utiliserons des techniques de microscopie pour étudier le rôle des P bodies in vivo, en rapport avec la déadénylation et le contrôle traductionnel, et leurs relations avec les granules polaires spécifiques de la lignée germinale.

Coordination du projet

Martine Simonelig (CENTRE NATIONAL DE LA RECHERCHE SCIENTIFIQUE - DELEGATION REGIONALE LANGUEDOC-ROUSSILLON) – martine.simonelig@igh.cnrs.fr

L'auteur de ce résumé est le coordinateur du projet, qui est responsable du contenu de ce résumé. L'ANR décline par conséquent toute responsabilité quant à son contenu.

Partenaire

CNRS CENTRE NATIONAL DE LA RECHERCHE SCIENTIFIQUE - DELEGATION REGIONALE LANGUEDOC-ROUSSILLON

Aide de l'ANR 400 000 euros
Début et durée du projet scientifique : - 48 Mois

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