Visualisation des Arbres de Noël de Miller par immunoprécipitation de chromatine (ChIP) et mise en évidence d'un mécanisme de surveillance nucléolaire des ARN ribosomiques

à l’extrémité 5’-terminale des transcrits ribosomiques naissants dans tous les organismes

eucaryotes inspectés à ce jour ; générant les images de référence en « arbres de Noël ».

La compaction séquentielle des « terminal balls », à présent également dénommées

« SSU-processome », reflète les étapes d’assemblage co-transcriptionnel des ribosomes.

Au cours de ma thèse, j’ai développé une stratégie expérimentale basée sur

l’immunoprécipitation de chromatine (ChIP) qui m’a permis de valider, et ce pour la

première fois, in vivo la structure des branches des arbres de Noël (en particulier un

rapprochement du « SSU-processome » à l’extrémité 5’- du gène encodant l’ARNr 25S).

Notre stratégie nous permet également d’aborder la composition moléculaire des « arbres

de Noël ».

La biogenèse du ribosome est un processus complexe et dynamique dont la

finalité est la synthèse et l’assemblage de 4 molécules d’ARN et de ~80 protéines

ribosomiques dans un processus qui requiert l’intervention transitoire et concertée de non

moins de 400 facteurs de maturation. D’une telle complexité a récemment émergé le

concept de l’existence de modules pré-assemblés autonomes de facteurs de maturation.

Dans le cas du « SSU-processome », les trois sous-complexes UTP-A, UTP-B, UTP-C

ont d’ores et déjà été décrits. L’existence de tels sous-complexes renforce la notion d’un

mécanisme d’assemblage hautement hiérarchisé. En effet, il s’est avéré que l’extrémité

5’- du transcrit naissant est initialement liée par le sous-complexe UTP-A dans une étape

qui est un pré-requis indispensable au recrutement et à l’assemblage des autres

composants du « SSU-processome ». Avec autant d’étapes distinctes dans le processus

d’assemblage, la possibilité d’erreur est conséquente, d’où l’importance de l’existence de

mécanismes de contrôles de qualité.

Toutes les protéines constituant le « SSU-processome » sont requises au clivage

des précurseurs d’ARN ribosomique. Préalablement à mon travail, les 7 sous-unités

protéiques du complexe UTP-A avaient, en outre, spécifiquement été impliquées dans la

synthèse de l’ARN, c’est-à-dire dans la fonction de l’ARN polymérase I. Ceci leur a

conféré leur seconde appellation de tUTP, pour transcription UTP, et offert les prémices

de l’existence d’une interface physique et fonctionnelle entre les machineries de synthèse

et de maturation des ARNr. Au cours de ma thèse, j’ai démontré qu’il n’en est rien. Une

inspection minutieuse m’a en effet révélé que les tUTP/UTP-A ne sont nullement

requises à la synthèse des ARN ribosomiques mais bien à leur stabilité. Cette observation

m’a mené à proposer que la cellule a développé au cours de l’évolution un mécanisme de

contrôle de qualité par lequel elle s’assure de l’intégrité des étapes initiales d’assemblage

(liaison du complexe UTP-A ). Mon postulat est qu’en l’absence de la liaison de ces

facteurs de maturation précoces, les ARN sont rapidement dégradés par un mécanisme

que nous avons dénommé « Death by Default (DBD) » par l’activité de surveillance

nucléolaire exercée par le complexe de polyadényaltion TRAMP et d’exoribonucléases

3’-5’ l’ Exosome.