Projet ANR-11-BSV8-0013 – iSPLICE : Régulation de l'épissage alternatif par la machinerie du RNAi
Programme : Blanc - SVSE 8 - Biochimie, biologie moléculaire et structurale (Blanc SVSE 8)
Année de financement : 2011
Coordinateur du projet : Monsieur Christian MUCHARDT (INSTITUT PASTEUR)
Partenaires : Centre national de la recherche scientifique; Centre d'Immunologie de Marseille-Luminy; Laboratoire public; Institut Pasteur
Montant : 550000.0 euros
Date de début : 2011
Durée : 36 mois
Résumé : Régulation de l’épissage alternatif par la machinerie du RNAiPour la plupart des gènes, l’ARN messager peut être assemblé de multiples manières : c’est l’épissage alternatif. Ce processus à un impact important sur la régulation de l’expression des gènes et sur la complexité du génome. Cet épissage alternatif est un phénomène régulé. Ici, nous allons explorer l’impact du RNAi sur cette régulation.
Le Slicing à la rencontre du Splicing ?Dans le cytoplasme, les protéines Argonautes (AGO) sont associés au complexe RISC et utilisent de petits AN pour cibler des ARN messagers et ainsi induire leur dégradation ou inhiber leur traduction. Dans le noyau, nous trouvons que ces protéines sont associés à des facteurs d’épissage. Nos données préliminaires indiquent que les protéines AGO affectent l’épissage alternatif. Nous voulons maintenant déterminer quel type d’épissage alternatif est affecté, la nature des petits ARN impliqués et le fonctionnement de la machinerie.
Déchiffrer le complexe AGO nucléaire.Le complexe AGO nucléaire contient plusieurs sous-types bien particuliers de facteurs d’épissage, de protéines chromatiniennes et de petit ARN. Une identification précise de ces composants et de leur positionnement sur le génome sera une riche source d’information pour comprendre les ponts existants entre les machineries d’épissage et du RNAi.
Résumé de la soumission : L’épissage alternatif est un processus au cours duquel les exons d’un pre-mRNA sont rassemblés de différentes manières pour générer plusieurs variantes d’ARN messager.  Ce processus est une étape importante dans la régulation de l’expression des gènes et il a un impact majeur sur la complexité du protéome. L’épissage alternatif est en partie contrôlé par des activateurs et des répresseurs qui se lient à l’ARN pré-messager et qui agissent sur le recrutement du complexe d’épissage. De plus, de nombreuses données récentes suggèrent que les structures de la chromatine à l’intérieur des régions codantes des gènes, de même que la vitesse d’élongation de l’ARN polymérase (RNAPII), jouent également un rôle dans la sélection des exons qui in fine seront présents dans l’ARN messager mature.Dans ce contexte, le groupe de CM a récemment montré que la protéine HP1 et la tri-méthylation de la lysine 9 de l’histone H3 (H3K9me3) peuvent influencer les capacités d’élongation de la RNAPII et, par conséquent, l’épissage alternatif. Ces observations sont en accord avec des études réalisées à l'échelle du génome par l'équipe de JCA et qui montrent une co-accumulation de HP1 et de RNAPII à l'intérieur des régions codantes des gènes.En parallèle, le groupe  d’AHB a démontré que dans les cellules de mammifère, un mécanisme présentant des similitudes avec le "RNAi transcriptional gene silencing" ou (ou TGS) tel qu’il est décrit chez la levure, participe à la mise en place des modifications H3K9me3 à l’intérieur de la région codante des gènes. Cette équipe a également observé l'existence de complexes nucléaires comportant des protéines de la famille Argonaute et de nombreux facteurs d'épissage.Des données préliminaires obtenues dans le contexte d’une collaboration entre les trois groupes ont montré une implication de la machinerie RNAi nucléaire dans la régulation de l’épissage alternatif.Dans le projet présenté ici, nous allons :-	Poursuivre la caractérisation de la machinerie RNAi régulant l’épissage alternatif.-	Déterminer la nature et l’origine des ARN non codants qui sont impliqués.-	Explorer l’impact de ce mécanisme RNAi sur l’élongation de la transcription.Ces problématiques sont importantes car l’existence d’un mécanisme de type TGS dans le contrôle de l’expression des gènes dans les cellules somatiques des mammifères reste encore à démontrer. En prenant comme point d’entrée l’épissage alternatif et non la régulation de l’initiation de la transcription, nous pourrons aborder la question sous un angle nouveau.Ainsi, nous anticipons que nos données vont permettre de :-	Améliorer notre compréhension des mécanismes de type TGS chez les mammifères-	Permettre l’identification d’une nouvelle voie de régulation de l’épissage alternatif.-	Démontrer qu’il est possible de concevoir de petits ARN capables de corriger des défauts d’épissages associés à des maladies humaines.
Résultats : Une analyse par spectrométrie de masse a montré que le complexe AGO nucléaire est enrichi en composants du snRNP U5.
Perspectives : Actuellement nous analysons en profondeur la population de petits ARNs associée au complexe AGO nucléaire.
Publications et brevets : A venir.