Fonction de composants des particules pré-ribosomiques pré-60S dans la transcription de l'ADNr par l'ARN polymérase I – CHROMRIB

La synthèse des ribosomes chez les eucaryotes implique la transcription de l’ADN ribosomique (ADNr) par l’ARN polymérase I (Pol I) et l’assemblage du pré-ARN naissant (pré-ARNr) avec de nombreuses protéines ribosomiques et des facteurs d’assemblage et de maturation. Ces étapes précoces conduisent à la formation de particules pré-ribosomiques au sein desquelles se déroulent les processus de maturation du pré-ARNr, et qui vont progressivement évoluer vers les sous-unités ribosomiques matures. La maturation des pré-ARNr et l’assemblage des particules pré-ribosomiques débutent lors de la transcription de l’ADNr, suggérant qu’il existe un couplage fonctionnel entre transcription Pol I, assemblage des pré-ribosomes et maturation des pré-ARNr. Le mode de couplage et les facteurs impliqués restent largement inconnus. Nous proposons d’explorer ce couplage fonctionnel en utilisant la levure Saccharomyces cerevisiae comme système modèle. Nos données préliminaires indiquent que l’hétérodimère Rpf2-Rrs1 qui s’associe co-transcriptionnellement avec le transcrit naissant et est nécessaire à la maturation des particules pré-60S, semble aussi impliqué directement dans la régulation de la transcription Pol I. Les deux protéines interagissent avec plusieurs facteurs impliqués dans la modification ou le remodelage de la chromatine de l’ADNr, interagissent elles-mêmes avec l’ADNr et des sous-unités de la Pol I et leur absence induit un défaut rapide de transcription Pol I. Nous proposons donc que Rpf2 et Rrs1, et potentiellement aussi un sous-ensemble d’autres facteurs pré-60S incorporés de manière précoce dans les particules pré-ribosomiques, sont directement impliqués dans la transcription Pol I. Le but de ce projet est d’étudier les mécanismes moléculaires sous-jacents à la fonction de composants de particules pré-60S dans la transcription Pol I. Nous proposons d’identifier de manière systématique grâce à des expériences de “run-on” les composants des particules pré-60S qui, en plus des protéines Rpf2 et Rrs1, sont requis pour la transcription Pol I. Nous étudierons leur fonction dans la transcription par des analyses de ChIP et d’étalements de Miller. Nous caractériserons ensuite l’interactome précis des facteurs identifiés (protéines et acides nucléiques) par une combinaison d’approches in vivo (immunoprécipitations, CRAC, ChIP-Seq et ChIP-exo). Les partenaires directs seront identifiés in vitro et les déterminants moléculaires de ces interactions seront caractérisés par des approches structurales. Nous analyserons ensuite l’importance fonctionnelle de ces interactions sur l’organisation de l’ADNr et la transcription Pol I ainsi que sur la maturation des pré-ARNr et l’assemblage des pré-ribosomes dans les cellules de levure. Nos études devraient permettre de déterminer dans quelle mesure et de quelle manière des composants de particules pré-60S participent à un couplage fonctionnel entre transcription Pol I, maturation des pré-ARNr et assemblage des pré-ribosomes.