Analyses fonctionnelles des ARN C/D spécifiques du cerveau – neuroSNORD

neuroSNORD est un projet multidisciplinaire qui concerne deux petits ARN C/D (SNORDs) spécifiques du cerveau - SNORD115 et SNORD116 - dont les gènes répétés sont soumis à l’empreinte parentale (seul l’allèle paternel est actif). Par des mécanismes antisens, les SNORDs dirigent des 2'-O-méthylations sur les ARN ribosomiques, les U-snARN du spliceosome et les ARN de transferts. Découverts il y a une vingtaine d’années, l’importance biologique de SNORD116 et SNORD115 demeure encore incertaine. En d’autres termes, nous ne connaissons pas formellement leurs modes d’action, ni leurs ARN-cibles in vivo. L’hypothèse la plus parcimonieuse postule que de tels SNORDs, retrouvés que chez les mammifères placentaires, ont façonné la fonction et l’évolution du cerveau, très probablement en ciblant des méthylations sur des ARN spécifiques du cerveau, incluant peut-être les ARNm. Déchiffrer leurs rôles est donc essentiel, non seulement pour dévoiler de nouvelles régulations géniques dans des processus neuronaux, mais aussi parce la perte de SNORD116, et aussi peut-être celle de SNORD115, contribue à la physiopathologie du syndrome de Prader-Willi. Le phénotype le plus saillant de cette maladie rare est une hypotonie et un retard de croissance marquée à la naissance suivi, à la petite enfance, par une véritable obsession pour la nourriture qui, en l’absence d’un contrôle strict, provoque une obésité morbide. Des troubles du sommeil, des fonctions cognitives altérées et une faible flexibilité mentale sont aussi couramment décrits. S’appuyant sur de solides observations non publiées et organisé autour d’une combinaison équilibrée de recherche exploratoire et de recherche guidée par des hypothèses, l’originalité de neuroSNORD s’inscrit dans une démarche visant à mener des expériences dans des contextes biologiques (neuronaux) pertinents, et ce, des molécules aux organismes en passant par les réseaux de neurones. Plus précisément, neuroSNORD souhaite décrypter comment SNORD115 et SNORD116 régulent l’expression génique et, ce faisant, influencent l’adaptation à la vie extra-utérine, l’excitabilité des circuits neuronaux et le comportement. Pour répondre à ces questions attrayantes, nous combinerons l’étude de modèles knock-out uniques (souris SNORD115-KO, SNORD116-KO et SNORD116/115-KO et cellules humaines SNORD116-KO) avec des méthodes innovantes de séquençage haut-débit dédiées à identifier le répertoire des interactions ARN cellulaires-SNORD et les méthylations en 2’-O-ribose sur le transcriptome à l’échelle du nucléotide. Ces analyses moléculaires seront accompagnées par des enregistrements électrophysiologiques in vivo ainsi que par une batterie de tests comportementaux avec un intérêt particulier pour les cycles veille-sommeil et la flexibilité cognitive (capacité à changer une règle apprise). Ce programme de recherche ambitieux sera réalisé par deux équipes internationalement reconnues pour leurs contributions dans l’étude des ARN non-codants, celles animées par J. CAVAILLE et T. KISS au Centre de Biologie intégrative (CBI) de Toulouse. Ces deux partenaires ont une expertise complémentaire (analyses moléculaires vs physiologiques) et partagent la même philosophie dans leur désir d’approfondir nos connaissances sur la biologie fondamentale des SNORDs. neuroSNORD bénéficiera aussi au quotidien de travaux collaboratifs en cours avec des neurobiologistes du CBI qui apporteront leur expertise technique et conceptuelle dans le fonctionnement des neurones hypothalamiques et monoaminergiques. neuroSNORD est donc à l’interface de deux thématiques scientifique fertiles : la régulation des gènes par les ARN antisens et l’épitranscriptomique et nous considérons que notre effort conjoint garantit la synergie scientifique, les connaissances théoriques et pratiques ainsi que la main-d’œuvre nécessaires pour accomplir de manière compétitive neuroSNORD.