CE12 - Génétique, génomique et ARN

Distanciation Génomique chez la levure – GenoDist

Résumé de soumission

Dans les génomes bactériens et eucaryotes, la transcription par l'ARN polymérase II (ARNPII) conduit à la production de myriades d'ARN non codants dérivés de nombreuses régions non annotées, un phénomène connu sous le nom de transcription pervasive. La présence généralisée d’ARN polymérases sur le génome constitue un défi constant pour de nombreux processus associés à l'ADN, qui pourraient ainsi entrer en compétition avec la transcription pour la maintenance et la transmission du même matériel génétique. Des mécanismes de "distanciation" sont donc mis en place pour prévenir ou résoudre les conflits survenant entre la transcription et la réplication (TR), ou entre des machineries de transcription distinctes (TT), et pour atténuer leur éventuel impact délétère sur l'intégrité et l'expression du génome. Parmi les acteurs proposés comme impliqués dans ces processus, l'hélicase conservée Sen1 assure la terminaison de la transcription d'une grande classe d'ARN non codants, limitant ainsi la transcription pervasive. Il a également été démontré que Sen1 est nécessaire pour supprimer l'instabilité génétique associée à la transcription, une fonction qui a été associée à la résolution d’hybrides ADN:ARN génotoxiques formés pendant la transcription, et qui pourrait être sous-tendue par son association décrite avec le réplisome. Cependant, il reste à comprendre comment ces fonctions de Sen1 dans la terminaison de la transcription non codante et la réplication participent au maintien de la stabilité du génome, un défi au vu des outils génétiques actuellement disponibles. D'autres facteurs importants dans la suppression de l'instabilité du génome sont les RNases H, une famille d'enzymes qui dégradent la composante ARN des hybrides, limitant ainsi leur effet génotoxique, possiblement aux sites de conflits. Comment les fonctions de Sen1 et des RNases H coopèrent dans ce cadre reste à décrypter.
Cette proposition a pour but d’explorer les signaux et les mécanismes qui sous-tendent la « distanciation génomique », notamment le rôle de Sen1 et des RNases H, en utilisant comme modèle la levure S. cerevisiae. Pour cela, nous utiliserons des outils biochimiques et génétiques, y compris un mutant de séparation de fonction de Sen1 compétent pour la terminaison de la transcription mais incapable de s’associer avec le réplisome, et nous combinerons des méthodologies classiques et innovantes pour l'analyse fine de la transcription et des hybrides ADN:ARN à l’échelle du génome, au cours du cycle cellulaire.
Sur la base de plusieurs observations préliminaires, nous allons notamment :
(i) étudier un nouveau type de conflit TR co-directionnel se produisant aux barrières de fourches de réplication, et dont la résolution implique à la fois Sen1 et les RNases H ;
(ii) disséquer les fonctions respectives de Sen1, des RNases H et d'autres facteurs identifiés par des cribles génétiques dans l'orchestration des rencontres TR et TT impliquant l’ARNPII, à l’échelle du génome ;
(iii) déchiffrer les mécanismes moléculaires qui sous-tendent l'action de ces facteurs aux sites de conflit, avec une attention particulière pour la régulation de leur recrutement et leur rôle dans la terminaison de la transcription.
Ainsi, ce projet de recherche permettra de revisiter notre vision actuelle des mécanismes qui permettent la synchronisation de ces différents processus génomiques, et d'éclairer notre compréhension des situations pathologiques auxquelles ils ont été associés

Coordination du projet

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

IJM Institut Jacques Monod
IJM Institut Jacques Monod

Aide de l'ANR 428 877 euros
Début et durée du projet scientifique : janvier 2022 - 42 Mois

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