Uridylation des ARNm et régulation post-transcriptionnelle dans la graine en maturation. – SeedUTail

Les graines ont une importance biologique et économique capitale. Leurs caractéristiques agronomiques, telles que leur vigueur et leur valeur nutritionnelle, sont établies au cours de leur développement sous le contrôle de processus complexes incluant la régulation post-transcriptionnelle. Le projet SeedUTail aborde l'importance de l'uridylation de l'ARNm dans la régulation post-transcriptionnelle des graines en développement, un aspect jusqu'alors inexploré du métabolisme des ARNm dans les graines. Au cours de la dernière décennie, l'uridylation de l'ARNm, c'est-à-dire l'ajout d'uridine à l'extrémité 3 'de l'ARNm, est apparue comme une modification répandue avec une fonction importante dans la régulation post-transcriptionnelle. L'uridylation des ARNm est un mécanisme hautement conservé chez la plupart des eucaryotes, de la levure aux plantes et aux humains, et fait partie intégrante des voies de dégradation des ARNm. Chez Arabidopsis, nous avons montré que l'uridylation de l'ARNm empêche l'accumulation d'ARNm excessivement déadénylés, à la fois en favorisant leur dégradation de 5' en 3’ et en empêchant leur déadénylation. Cette fonction s’est avérée importante pour limiter la biogenèse de petits ARN illégitimes néfastes pour la plante.
L'objectif global du projet SeedUtail est d'étudier les mécanismes moléculaires de l'uridylation des ARNm dans le contexte spécifique du développement des graines et d'évaluer son importance pour la physiologie des graines. En utilisant des approches à haut débit basées sur les technologies de séquençage Oxford Nanopore ou Illumina, nous identifierons toutes les cibles ARNm de l'uridylation et suivrons la dynamique de leur uridylation tout au long du développement de la graine. Les principales protéines impliquées dans l'uridylation des ARNm des graines seront caractérisées et leur impact sera évalué sur le métabolisme des ARNm, le métabolisme hormonal et les caractères agronomiques des graines. La partie la plus importante du projet sera réalisée pour la plante modèle Arabidopsis, pour laquelle de nombreux outils génétiques sont disponibles, dont une collection de mutants défectueux pour l'uridylation et la dégradation des ARNm. Nous aborderons également l’étude de la diversité des profils d’uridylation des ARNm dans les graines des angiospermes en analysant l'uridylation de l'ARNm dans les graines d'espèces représentatives des monocotylédones et des dicotylédones. Le projet SeedUtail participe à une meilleure compréhension d'un nouveau processus post-transcriptionnel régulant une transition clé du développement chez les plantes. Au-delà de son intérêt scientifique fondamental, ce projet pourrait permettre à moyen terme de développer des stratégies d'amélioration de caractères agronomiques, comme la germination ou la longévité des graines.