Mécanismes moléculaires et régulation épigénétique des réarrangements du génome chez les ciliés.

Adresse : Institut de Biologie de l’Ecole normale supérieure, CNRS8197-INSERM1024, 46, rue d’Ulm, F-75230 Paris cedex 05

Composition :
Sophie Malinsky (MCU Paris 7)
Eric Meyer (DR CNRS)
Véronique Tanty (IE INSERM)

Activité scientifique : La paramécie (Paramecium tetraurelia) présente la particularité de posséder à l’intérieur d’un cytoplasme unique, un micronoyau germinal et un macronoyau somatique. Le premier assure par méiose la transmission du patrimoine génétique et le second est responsable de l’expression génique. A chaque génération sexuelle, un nouveau macronoyau somatique est produit par des réarrangements majeurs programmés de tout le génome du noyau germinal. Le développement de ce macronoyau met en jeu, outre une amplification de l’ADN, l’excision précise, au sein des gènes et régions inter géniques, de quelque 50000 courtes séquences non codantes (Internal Eliminated Sequences, IES) et l’élimination, par un mécanisme imprécis, de transposons et autres séquences répétées.
L’équipe étudie les mécanismes moléculaires de ces réarrangements ainsi que ceux de la reconnaissance spécifique des éléments à éliminer, que ne peuvent expliquer seuls des signaux agissant en cis. Nous recherchons les acteurs protéiques impliqués dans ces 2 aspects par génétique inverse, en nous appuyant sur la séquence complète du génome somatique obtenue en 2006. Nous avons ainsi contribué à montrer la nécessité pour les réarrangements l’enzyme PiggyMac, une transposase domestiquée de la famille piggyBac, très vraisemblablement responsable de clivages initiant l'élimination.
Ayant mis en évidence un contrôle épigénétique homologie-dépendant exercé par le noyau somatique parental, nous nous intéressons aux espèces d'ARN véhiculant ce flux d'information trans-nucléaire. 2 classes d'ARN jouant des rôles antagonistes ont été identifiées  : d'une part, des ARN micronucléaires de 25nt (scnARN), semblables aux piRNA impliqués dans la régulation d'éléments transposables chez les métazoaires, qui ciblent la délétion des séquences homologues dans le macronoyau en développement et, d'autre part, des transcrits non codants produits par le macronoyau parental qui semblent protéger les séquences homologues contre l’élimination. Nous cherchons à élucider la biogénèse de ces 2 classes d'ARN et à comprendre comment leur confrontation dicte l'élimination de séquence au sein de la cellule lors du développement macronucléaire.
En marge de cette thématique principale, notre constat d'une sous-représentation d'introns "traductibles" (de taille 3n sans stop en phase) parmi les introns -minuscules- de la paramécie, mais aussi chez les autres eucaryotes, nous a motivé à chercher à évaluer la contribution du ‘Nonsense Mediated mRNA Decay’ dans la production d’ARNm propres à la traduction.