Caractérisation de la terminaison transcriptionnelle Rho-dépendante, un mécanisme essentiel à la biogenèse de l'ARN chez le pathogène humain Helicobacter pylori – PYLORHO

L'infection à Helicobacter pylori (Hp) est l'une des infections bactériennes chroniques les plus répandues dans le monde. Cette Epsilon-protéobactérie colonise l’estomac d’environ la moitié de la population humaine et peut induire des maladies gastriques sévères comme le cancer de l’estomac. L'adaptation de Hp à son environnement unique, particulièrement hostile, repose notamment sur une activité transcriptionnelle dense et complexe. La manière dont cette activité est régulée en réponse aux fluctuations de l’environnement, et contribue à la virulence de Hp reste largement inconnue.
Nous avons découvert que la terminaison de la transcription Rho-dépendante (TTRD) est essentielle et impliquée dans la biogenèse d'ARN non codants représentatifs chez Hp. Unique au monde bactérien, la TTRD est une cible pharmacologique attrayante. Elle repose sur l’activité enzymatique de l’ARN hélicase Rho, qui se lie et se déplace le long de l’ARN naissant pour dissocier l’ARN polymérase (ARNP). Ainsi, Rho contribue à définir les extrémités 3' des ARN, à recycler l’ARNP et à empêcher l'expression erronée des régions en aval des gènes ou au sein des opérons. La TTRD est également impliquée dans l’expression conditionnelle des gènes et les réponses au stress. Bien que le facteur Rho et l’ARNP soient atypiques chez Hp, leurs activités n'ont jamais été étudiées. Nous devons établir comment ces caractéristiques distinctives contribuent aux mécanismes d’adaptation de ce pathogène.
Dans le projet PYLORHO, nous tirerons profit de notre expertise multidisciplinaire unique en génétique de Hp, séquençage d'ARN à haut débit, biochimie et cryo-microscopie électronique (cryoEM) pour déterminer comment la TTRD façonne le transcriptome de Hp et comment ses caractéristiques atypiques affectent son mécanisme d’action. Plus précisément, nous combinerons des approches avancées de transcriptomique (RNA-seq, Term-seq) avec une nouvelle stratégie d’analyse enzymatique à grande échelle (genomic Helicase-SELEX) pour cartographier les sites de terminaison de la transcription avec une précision inégalée. Nous déterminerons comment la TTRD contribue à la biogenèse des ARN non-codants à l’échelle du génome, et définirons les mécanismes de coopération entre TTRD et maturation par les ribonucléases. Nous caractériserons en détail, in vitro et in vivo, les cas les plus prometteurs impliquant ces mécanismes (associés par exemple à la virulence ou la réponse au stress). Enfin, nous développerons le premier essai biochimique de la transcription chez Hp qui, combiné à des analyses structurales par cryoEM, nous permettra d’élucider les mécanismes moléculaires de sa machinerie de TTRD atypique.
Notre approche multidisciplinaire révèlera pour la première fois les rôle(s) et mode(s) d’action de la TTRD chez Hp et identifiera les caractéristiques spécifiques à ce pathogène. L’information acquise dans le projet PYLORHO pourrait s’avérer précieuse pour le développement futur de stratégies thérapeutiques ciblées et efficaces dans un contexte alarmant de forte prévalence de souches Hp multi-résistantes aux antibiotiques.