Cartographie et mécanismes de la compartimentation subcellulaire des ARNs neuronaux – RNALOC

Le ciblage subcellulaire des molécules d'ARN est apparu comme un mécanisme clé permettant un contrôle spatiotemporel précis de la production des protéines. La localisation des ARN est particulièrement importante dans les cellules neuronales, qui étendent de longues branches axonales et dendritiques répondant localement à l'activité de leurs partenaires. A ce jour, nous avons une compréhension limitée des i- échelles pertinentes de la compartimentation des ARN et ii- des signaux contrôlant ce processus in vivo. En utilisant la puissance de la Drosophile, et des résultats préliminaires révélant l'existence de nouveaux niveaux de compartimentation le long des axones, nous proposons de décortiquer les mécanismes sous-jacents et de développer des approches de pointe pour générer des atlas 3D de la distribution des ARN dans des populations neuronales distinctes in vivo. En combinant l'expertise complémentaire des 3 partenaires impliqués (F. Besse, experte en biologie spatiale des ARN chez la drosophile; X. Descombes, spécialiste en analyse d'images et K. Lebrigand, bio-informaticien expert en transcriptomique spatiale), nous étudierons spécifiquement les machineries cellulaires impliquées dans le recrutement et l'ancrage local d’ARN précédemment identifiés, et dévoilerons l'importance de l’activité (Aim 1). Nous développerons également une approche de transcriptomique spatiale pour cartographier in vivo, à haute résolution et à l'échelle du transcriptome, la distribution subcellulaire des ARN dans des types cellulaires et des compartiments complémentaires (Aim 2). Cette approche sera ensuite utilisée pour évaluer l'impact global des machineries de transport, et la contribution de l'activité locale des circuits. Ce projet hautement interdisciplinaire nous permettra d’explorer de nouvelles dimensions (3D, transcriptome) et de nouveaux processus (ciblage compartimental spécifique, contrôle par des signaux externes) sous-tendant le trafic subcellulaire des molécules d'ARN dans les cellules polarisées que sont les neurones.