Rôle de certains ARN non-codants dans la virulence du paludisme – MalVir

ARN et l'ADN FISH
Cas9 / CRISPR édition du génome d'introns var et des éléments riches en GC .

Nous avons localisé la ARNnc de l'élément de GC sur le site de l'expression du gène var et avoir des preuves préliminaires que la surexpression de cet ARN est impliqué dans la régulation des gènes de virulence .

Découverte d'un composant de la chromatine de gènes var qui dégrade le codage et ARNnc de gènes var .

Une partie de ce travail a été publié dans la revue Nature , à savoir la Dicovery de la RNase II qui joue un rôle dans la dégradation de l'ARN .

Les agents pathogènes ont développé des stratégies pour éviter la clairance immunitaire et prolonger la période d'infection chez leurs hôtes vertébrés. Le pathogène protozoaire Plasmodium falciparum, qui infecte plus de 300 millions de personnes et cause plus de deux millions de morts chaque année, emploie la variation antigénique afin d'établir une infection persistante au stade sanguin. Plusieurs familles de gènes sont impliquées dans la variation antigénique chez P. falciparum et sont exprimées au cours de l'infection au stade sanguin à la surface de globules rouges infectés. Une famille encodée par 60 gènes var exprime la molécule d'adhérence de surface de virulence majeure causant le paludisme grave (blocages capillaires dans le cerveau et d'autres organes médiés par les globules rouges infectés). En changeant d'expression entre les familles de 60 membres gènes var on évite la clairance immunitaire du parasite et on prolonge la durée de l'infection et de la transmission au moustique. Plusieurs laboratoires ont contribué à l'étude des mécanismes sous-jacents de la variation antigénique. La plupart des résultats concernent des facteurs qui contrôlent le processus de "silencing" par défaut de familles de gènes variables. Ceci inclut des facteurs épigénétiques tels que des modifications des histones et un emplacement spatial nucléaire particulier de la famille des gènes de virulence. Cependant les événements moléculaires conduisant à «l'activation d'un seul membre» restent inconnus chez les parasites du paludisme.
Ici, nous proposons une nouvelle approche basée sur les résultats des deux équipes participantes. Nos dernières découvertes pointent vers une ARN non-codante (ARNnc) comme nouveau régulateur clé dans l'expression des gènes de virulence chez les parasites du paludisme et ouvre une nouvelle voie de recherche. Nous supposons que l'ARNnc produite à partir des introns de gènes var et d'éléments riches en GC associés à des gènes var peut être un chaînon manquant dans la compréhension de l'infection chronique et de la pathogenèse des parasites du paludisme. Cette idée est soutenue par notre observation qui relie la régulation positive des ARNnc de tous les éléments GC (15 au total) dans un parasite mutant (RNase II gène mutant) à l'expression spécifique d'un sous-groupe de gènes var (type A). Les vars de type A sont fortement associés au paludisme grave.
MalVir vise à explorer l'ARNnc associée aux gènes var comme régulateur clé potentiel dans les différents processus de la variation antigénique. Nous avons identifié deux gènes candidats qui, apparemment, contribuent à la maîtrise de deux types distincts d'ARNnc: l'un est un membre de la famille ApiAP2 activateur transcriptionnel putatif qui se lie à des introns var (AP2varint). Les introns var produisent de l'ARN sens et antisens, mais leur fonction biologique reste inconnue. Le second est un nouveau RNase II nucléaire qui cible avec une grande spécificité l'ARNnc produite à partir d'éléments riches en GC adjacents à de nombreux gènes var. En étudiant les parasites mutants pour ces deux gènes nous espérons obtenir des informations très intéressantes sur les principes sous-jacents de la variation antigénique et de la pathogenèse du paludisme. Le projet est susceptible de révéler un talon d'Achille de la stratégie d'évasion immunitaire du parasite, ce qui pourrait être la cible de futures stratégies d'intervention médicamenteuse.
Le consortium MalVir représente une collaboration équilibrée entre deux équipes explorant de nouvelles idées et de nouveaux outils dans le domaine de l'ARNnc. Le travail qui a mené à ce projet a été initié en 2010 par le biais d'une étude collaborative entre les deux laboratoires partenaires. MalVir favorisera un partenariat solide entre l'Institut Pasteur de Paris et l'Université de Tongji.