La modification m6A des ANRm: biogenèse et rôle dans la stabilité des ARNm – m6A

Le contrôle de l’expression génique est crucial pour que les cellules produisent des protéines fonctionnelles aux moments opportuns et dans les compartiments cellulaires adéquats. Pour cela, les cellules eucaryotes possèdent des machineries hautement régulées qui assurent la maturation des transcrits naissants grâce à des complexes multimériques protéine-ARNm impliqués dans l’épissage, la polyadénylation, l’export des ARNm du noyau vers le cytoplasme, leur traduction en protéines et leur dégradation finale. Récemment, des modifications post-transcriptionnelles des ARNm ont été identifiées comme permettant un niveau supplémentaire de régulation du cycle de vie des ARNm eucaryotes, donnant ainsi naissance au domaine de “l’épitranscriptomique”. En particulier, la modification N6-methyladenine (m6A) qui a été détectée dans les ARNm il y a 40 ans mais a ensuite été très largement ignorée, est une des modifications les plus communes et abondantes dans les molécules d’ARN eucaryotes. Des études récentes suggèrent fortement que cette modification gouverne le recrutement de protéines au niveau de l’ARNm et ainsi influence différents processus cellulaires tels que la maturation des ARN pré-messagers (épissage, …), l’export et le stockage des ARNm, leur traduction et leur dégradation, par différents mécanismes qui restent à élucider.
Ces dernières années, de nombreux facteurs impliqués dans la formation de m6A ont été identifiés et les signaux m6A ont été trouvés dans différents ARNm, où ils sont principalement localisés au niveau des régions avoisinant les codons stop. La modification m6A est ajoutée, supprimée ou reconnue au niveau des ARNm par des facteurs nommés “writers”, “erasers” et “readers”, respectivement. La plupart de ces facteurs font parties de complexes multi-protéiques et sont fortement conservés chez les eucaryotes, de la levure de boulanger à l’homme. Beaucoup de ces factors sont très importants pour le développement normal des cellules et/ou ont été reliés à diverses maladies humaines dont des cancers.
Dans ce projet, nous proposons d’étudier les complexes multi-protéiques responsables de la formation et de la détection des m6A dans les ARNm avec pour objectifs de clarifier les mécanismes impliqués dans la formation/localisation des m6A et le rôle de cette modification dans la régulation de la stabilité des ARNm. Nous proposons un programme de travail hautement synergique, basé sur des expertises techniques complémentaires (génétique de la levure, biochimie, biophysique, biologie structurale) afin d’atteindre les objectifs spécifiques suivants:
Réalisation d’études structurales et fonctionnelles du complexe enzymatique multi-protéique responsable de la formation des m6A;
Identification des mécanismes de dépôt sélectif des signaux m6A au voisinage des codons stop;
Détermination de l’impact des signaux m6A sur la dégradation des ARNm et en particulier, sur le recrutement des machineries multi-protéiques de dégradation des ARNm.