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Adresse :  Institut de Génétique Humaine, UPR1142,  141 rue de la Cardonille, 34396 Montpellier cedex 5

Composition :

Séverine CHAMBEYRON (DR CNRS)
Bruno Mugat (IR CNRS)
Alain Pelisson (DR CNRS)

Activité scientifique : Les éléments transposables (ETs) constituent une grande partie de l'ADN répété des génomes eucaryotes. Ces séquences d’ADN mobiles peuvent être source de mutations, de réarrangements chromosomiques, de stérilité, ainsi que cause de maladies génétiques. Des mécanismes empêchant la mobilité des ces ETs, ou permettant son maintien à un niveau compatible avec la survie des espèces ont été sélectionnés au cours de l’évolution. Ainsi, les petits ARN non codants, via leur capacité à interférer avec des ARN messagers au travers de mécanismes appelés ARN interférence (RNAi), jouent un rôle essentiel pour limiter la prolifération des ETs. Dans les gonades, une classe de petits ARNs régulateurs est dédiée à cette répression, ce sont les PIWI interacting RNAs (piRNAs). Les piRNAs, pris en charge par une sous famille des protéines Argonaute : les protéines PIWI, forment alors un complexe actif appelé piRISC pour « piRNA-interacting silencing complex ». Des dysfonctionnements dans la voie des piRNAs vont conduire à une dérepression des ETs entraînant de l’instabilité génomique et de la stérilité.
L’étude des piRNAs a montré l’existence de loci appelé piRNA cluster dans lesquels on retrouve une accumulation de séquences de transposons. Leurs messagers sont à l’origine de la biogénèse des piRNAs primaires. Dans la lignée germinale, un cycle d’amplification des séquences de piRNAs, appelé ping-pong ou biogénèse secondaire, implique la présence simultanée de deux sortes de transcrits ceux des piRNAs clusters et ceux des copies fonctionnelles des ETs.
Notre groupe a pu montrer que cette biogénèse secondaire pouvait se réaliser en l’absence des transcrits d’ETs fonctionnels, ces transcrits pouvant être remplacés par des trancrits d’ETs défectifs localisés dans l’hétérochromatine pour initier le ping-pong (Grentzinger et al., 2012). Et, contrairement au ping-pong décrit dans la littérature, cette boucle d’amplification ne semble pas initiée par des piRNAs primaires mais par des piRNAs secondaires déposés maternellement. Dans l’équipe, nous avons aussi montré que le pool de piRNAs déposés dans l’embryon initie la boucle d’amplification ping-pong qui est essentiel à la répression d’un éléments germinal, l’élément-I. De plus, ce pool affecte le niveau de répression de l’ET Tirant, élément transposable exprimé dans la lignée somatique de l’ovaire (Akkouche et al., 2013). Nos résultats indiquent que le pool de piRNAs présents dans l’embryon véhicule une mémoire épigénétique essentielle pour le maintien à l’état réprimé des ETs somatiques et germinaux.
En utilisant la drosophile comme organisme modèle, notre équipe étudie la biogénèse des piRNAs durant le développement des gonades, le rôle des piRNAs transmis maternellement au cours des générations ainsi que les mécanismes d’action du complexe piRISC.


Team leader

Severine CHAMBEYRON