Academic literature on the topic 'L'ARN ribosomique'

Abstract Bursaphelenchus species can cause serious economic damage to pine forestry, and are widely distributed across the globe. The genetic structure of the B. mucronatus-B. xylophilus species group was investigated using sequences of the internal transcribed spacers of the ribosomal RNA gene repeat as a marker. Analysis of the ITS from 11 Bursaphelenchus isolates, using Aphelenchoides rhytium as an outgroup, supports the perception that the two species are distinct genetic entities. Significant divergence was however found within each species. ITS sequence analysis does not support a separation of European and Japanese B. mucronatus into distinct species-level taxa. Phylogenie des especes de Bursaphelenchus issue d'une analyse des sequences du DNA ribosomique de l'espaceur interne transcrit - Les especes de Bursaphelenchus peuvent provoquer de serieux degats aux cultures de pins et sont largement reparties dans le monde. La structure genetique des especes du groupe B.mucronatus-B. xylophilus a ete etudiee en utilisant comme marqueur des sequences repetees de l'espaceur interne transcrit du gene de l'ARN ribosomique. L'analyse des ITS de 11 isolats de Bursaphelenchus, en utilisant Aphelenchoides rhytium comme un extra-groupe, conforte l'idee que les deux especes sont des entites genetiques distinctes. Une divergence significative a cependant ete trouvee a l'interieur de chaque especes. L'analyse des sequences des ITS n'accredite pas la separation des B. mucronatus europeen et japonais en deux especes distinctes.

L’ARNr 5S est une petite molécule d'ARN codée par le noyau, qui est partiellement adressée dans les mitochondries dans les cellules humaines. Bien que le mécanisme d'importation a été étudié, la fonction de ce phénomène est mal comprise. Les données publiées suggèrent que l’ARNr 5S importé pourrait participer à la synthèse des protéines mitochondriales, éventuellement être associé aux mitoribosomes. Cependant, les études structurelles ne supportent pas ces observations. Pour comprendre le rôle de l’ARNr 5S dans les mitochondries humaines, nous avons exploité plusieurs approches. Nous avons montré que seule une petite fraction de l’ARNr 5S pourrait être associé à mitoribosomes humaines, insuffisante pour former un complexe stoechiométrique 1:1. Nous avons appliqué l’approche de chromatographie d'affinité à l’ARN MS2 pour identifier les partenaires protéiques de l’ARNr 5S importé. Les résultats suggèrent que l’ARNr 5S pourrait être associé à des protéines ribosomales et des facteurs mitochondriaux d'assemblage du ribosome mitochondrial. Cela nous a permis de formuler une hypothèse sur la participation de l'ARNr 5S dans la biogenèse mitoribosomale. Ces données ont été partiellement validées par des expériences de co-immunoprécipitation, bien que plusieurs expériences sont encore nécessaires pour valider la participation ARNr 5S dans cette voie
5S rRNA is a small nuclear-encoded RNA molecule, which is partially imported into mitochondria from cytoplasm in human cells. Although the import mechanism was studied in details, the functional significance of this phenomenon is poorly understood. Published data suggest that imported 5S rRNA might participate in mitochondrial protein synthesis, possibly associating with mitoribosomes. However, structural studies do not support these observations. We have exploited several approaches to figure out the function of 5S rRNA in human mitochondria. Our studies showed that only a minor part of 5S rRNA pool could be associated with human mitoribosomes, insufficient to form stoichiometric 1:1 complex. We applied MS2 affinity chromatography approach to identify protein partners of 5S rRNA in human mitochondria. The results suggested that 5S rRNA could associate with mitochondrial ribosomal proteins and mitochondrial ribosome assembly factors. This allowed us to formulate a hypothesis about possible participation of 5S rRNA in mitoribosome biogenesis. The data were partially validated by co-immunoprecipitation experiments, although subsequent studies are required to validate 5S rRNA involvement in this pathway

La thèse présentée est centrée sur des mesures de force appliquées à des ARN seuls ou en interaction avec une protéine. L'un des plus grands défis posé par l'ARN provient de sa structure, notamment parce que les interactions de ses bases ne se limitent pas aux paires de type Watson-Crick et que les interactions tertiaires sont courantes. Les mesures de force donnent des informations complémentaires aux mesures classiques, car elles permettent de sonder directement les interactions complexes de l'ARN et fournissent des paramètres thermodynamiques inaccessibles autrement. L'étude de l'interaction protéine-ARN par mesure de force permet également d'accéder à des caractéristiques que les autres techniques ne peuvent pas offrir. Néanmoins avant d'atteindre les promesses de ce type de mesure, il faut concevoir un montage adapté et optimisé. Une première partie de la thèse a été dédiée à la conception d'une double pince optique permettant l'étude des ARN avec une résolution proche de la paire de base, en implantant notamment des améliorations techniques jusque là absentes de la littérature. La suite de la thèse s'est attachée à des études biologiques. Nous avons commencé par sonder l'interaction de la protéine ribosomique L20 avec son ARN cible dans le ribosome. Nous avons montré que cette protéine très importante dans les premiers stades de la formation du ribosome, stabilise fortement son ARN cible. Nous avons également déterminé son site de fixation à trois bases près. Nous avons ensuite débuté une étude sur des ARN synthétisés pour l'étude d'une hélicase à motif DEAD en caractérisant leurs réponses à une sollicitation mécanique.

La synthèse de sous-unités ribosomiques eucaryotes implique l'assemblage et la maturation de particules précurseurs complexes (particules pré-ribosomiques) contenant des précurseurs de l'ARN ribosomique (ARNr), des protéines ribosomiques (RP ou r-protéines) et une pléthore de facteurs d'assemblage et de maturation (AMF). La première partie de ma thèse à porté sur l'hétérodimère BXDC1-RRS1. BXDC1 et RRS1 sont les homologues humains des facteurs d'assemblage et de maturation de la levure Rpf2 et Rrs1, respectivement. Chez S. cerevisiae, Rpf2 et Rrs1 sont impliqués dans le recrutement de la 5S RNP dans les particules pré-60S. De plus, des études récentes menées dans mon équipe d'accueil à Toulouse ont identifié l'hétérodimère Rpf2-Rrs1 comme un nouveau complexe nucléolaire impliqué dans la régulation de la transcription de Pol I dans les cellules de levure. Dans les cellules humaines, BXDC1 et RRS1 sont également impliqués dans l'incorporation de la 5S RNP dans les pré-ribosomes et jouent en outre un rôle central dans la coordination entre la synthèse des ribosomes et la progression du cycle cellulaire. Ce projet visait à déterminer si, à l'instar de son homologue de levure, le complexe BXDC1 / RRS1 est également impliqué dans la régulation de la transcription de Pol I dans les cellules humaines. Nous avons utilisé des tests d'immunoprécipitation de la chromatine (ChIP) pour déterminer si BXDC1 interagit avec l'ADNr. Nous avons également testé si l'absence de BXDC1 affecte l'association de l'ARN Pol I avec l'ADNr. Malheureusement, nous n'avons pas réussi à démontrer une interaction entre BXDC1 et ADNr et en outre, l'interaction Pol I avec l'ADNr n'a pas été affectée lors de la depletion de BXDC1 médiée par l'ARNi. Ces données obtenues ne nous ont pas encouragés à approfondir cette partie de ma thèse. La deuxième partie de ma thèse a consisté à etudier la fonction du snoARN a boîte C/D snR190 et son interaction avec la DEAD-box ATPase Dbp7 chez la levure. SnR190 a longtemps été prédit d'agir comme un guide de méthylation snoRNA ciblant un nucléotide du centre peptidyl transférase (PTC) de l'ARNr 25S, bien que la méthylation cible n'ait jamais été détectée. Ce snoARN interagit préférentiellement avec un module protéique composé de cinq facteurs appelés "complexe Npa1", suggéré de jouer un rôle clé dans la compaction de l'ARNr 25S au sein des particules pré-60S précoces. Nous montrons que snR190 est nécessaire pour une prolifération optimale des levures et une maturation efficace des particules pré-60S précoces. Nous proposons que snR190 fonctionne comme un nouveau snoARN chaperon, qui coopère avec le complexe Npa1 pour favoriser la compaction du pré-ARNr dans les premières particules pré-60S, grâce à deux éléments antisens conservés de manière évolutive. Notre étude a en outre révélé un nouveau lien génétique entre snR190 et l'hélicase ARN Dbp7, qui présente des interactions génétiques avec tous les membres du complexe Npa1. Nous montrons en outre que l'absence de Dbp7 conduit à une rétention aberrante dans les particules pré-60S de snR190 et plusieurs snoARNs guides de modification ciblant la région PTC de l'ARNr 25S. De plus, le knock-out de snR190 dans une souche dépourvue de Dbp7 atténue partiellement son défaut de croissance et restaure dans une certaine mesure la maturation précoce des particules pré-60S. Nous proposons que l'hélicase ARN Dbp7 régule l'appariement de bases dynamique entre snR190 et le pré-ARNr au sein des premières particules pré-60S, participant ainsi à la structuration de la région PTC de la grande sous-unité ribosomique
Synthesis of eukaryotic ribosomal subunits involves assembly and maturation of complex precursor particles (pre-ribosomal particles) containing ribosomal RNA (rRNA) precursors, ribosomal proteins (RPs or r-proteins) and a plethora of assembly and maturation factors (AMFs). The first part of my thesis focused on the BXDC1-RRS1 heterodimer. BXDC1 and RRS1 are the human homologues of the yeast assembly and maturation factors Rpf2 and Rrs1, respectively. In S. cerevisiae, Rpf2 and Rrs1 are involved in the recruitment of the 5S RNP into pre-60S particles. Moreover, recent studies performed in my host team in Toulouse identified the Rpf2-Rrs1 heterodimer as a novel nucleolar complex involved in the regulation of Pol I transcription in yeast cells. In human cells, BXDC1 and RRS1 are also implicated in the incorporation of the 5S RNP into pre-ribosomes and further plays a central role in the coordination between ribosome synthesis and the cell cycle progression. This project aimed to determine whether, similarly to its yeast counterpart, the BXDC1/RRS1 complex is also involved in the regulation of Pol I transcription in human cells. We used Chromatin Immunoprecipitation (ChIP) assays to determine whether BXDC1 interacts with rDNA. We also tested if the absence of BXDC1 affects RNA Pol I association with rDNA. Unfortunately, we failed to demonstrate any interaction between BXDC1 and rDNA and furthermore, Pol I interaction with rDNA was not affected upon RNAi-mediated depletion of BXDC1. These obtained data did not encourage us to further explore this part of my thesis. The second part of my thesis consisted in deciphering the function of the box C/D snoRNA snR190 and its interplay with the DEAD-box ATPase Dbp7 in yeast. snR190 has long been predicted to act as a methylation guide snoRNA targeting a nucleotide of the peptidyl transferase center (PTC) of the 25S rRNA, although the target methylation has never been detected. This snoRNA interacts preferentially with a protein module composed of five factors called the "Npa1 complex", suggested to play a key role in the compaction of the 25S rRNA within the earliest pre-60S particles. We show that snR190 is required for optimal yeast proliferation and efficient maturation of early pre-60S particles. We propose that snR190 functions as a novel snoRNA chaperone, which cooperates with the Npa1 complex to promote the compaction of the pre-rRNA in the first pre-60S particles, through two evolutionarily conserved antisense elements. Our study further revealed a novel genetic link between snR190 and the Dbp7 RNA helicase, which displays genetic interactions with all members of the Npa1 complex. We further show that the absence of Dbp7 leads to an aberrant retention within pre-60S particles of snR190 and several modification guide snoRNAs targeting the PTC region of the 25S rRNA. In addition, knockout of snR190 in a strain lacking Dbp7 partially alleviates its growth defect and restores early pre-60S particle maturation to some extent. We propose that the Dbp7 RNA helicase regulates the dynamic base-pairing between snR190 and the pre-rRNA within the earliest pre-60S particles, thereby participating in the structuring of the PTC region of the large ribosomal subunit

Ce memoire porte sur l'ingenierie et l'etude structurale en solution de trois arn: le site de fixation de la proteine ribosomique s8 d'escherichia coli sur l'arn ribosomique 16s, l'arn 5s de xenopus laevis et l'arn 3 du virus des nervures jaunes et necrotiques de la betterave (ou bnyvv). Le site de fixation de la proteine s8 d'escherichia coli sur l'arn ribosomique 16s est centre sur une region helicoidale irreguliere dont la structure est controversee. La construction de mutants tronques et de petits arn synthetises chimiquement nous a permis de definir le site minimum d'arn reconnu par s8. Par l'association de techniques de mutagenese dirigee, d'analyses conformationnelles en solution, de tests de reconnaissance par s8 et de modelisation graphique, nous avons identifie les nucleotides responsables de la specificite de reconnaissance et construit un modele tridimensionnel de ce site par modelisation graphique. L'arn ribosomique 5s de xenopus laevis possede des boucles possedant une structure intrinseque tres organisee. Nous avons synthetise chimiquement deux motifs structuraux en tige-boucle de cet arn et realise leur etude par resonance magnetique nucleaire. Ces petits arn adoptent la meme structure qu'au sein de l'arn 5s entier. Ces etudes ont revele que la structure de ces petits arn est dynamique: ils presentent une flexibilite intrinseque au niveau de la boucle ou etablissent des interactions inter-moleculaires pour former un duplex. Un modele de structure secondaire precis a ete propose pour les 312 nucleotides de la region 5 non codante de l'arn 3 du virus du bnyvv a l'aide de sondes de structures chimiques et enzymatiques et prediction de structures secondaires par ordinateur. Ces resultats confirment l'existence de trois domaines apparies dans l'arn de polarite positive, suggeres par mutagenese dirigee, importants pour sa replication

Mon travail a porté sur les bactéries appartenant au genre streptococcus au sens large: lactocoques, streptocoques sensu stricto et entérocoques. Après un travail d'intérêt industriel, visant à caractériser une collection de souches industrielles, j'ai entrepris une étude approfondie des régions intergéniques 16S-23S et 23S-5S des opérons des ARN ribosomiques, chez les streptocoques. L’étude approfondie, menée sur les régions inter géniques 16S-23S et 23S-5S des streptocoques, montre que tous les streptocoques se caractérisent par la présence d'un seul gène d'ARNtala dans la région intergénique 16S-23S. Ce gène ne code pas pour le triplet CCA 3' terminal. Chez L. Lactis et S. Thermophilus, la même région intergénique 16S-23S est retrouvée dans tous les opérons RRN, chez les entérocoques, certains opérons portent une région inter génique 16S-23S dépourvue de gène d'ARNtala. Nous avons établi la séquence des régions inter géniques 16S-23S et 23S-5S pour toutes les espèces du groupe Ent. Faecium et pour Ent. Faecalis, ainsi que la région intergénique 16S-23S de S. Thermophilus. Ceci nous a permis de comparer l'ensemble des séquences inter géniques 16S-23S et 23S-5S connues de streptocoques et de construire pour toutes les espèces étudiées, un modèle de structure secondaire reflétant l'interaction entre ces deux régions intergéniques. Les deux régions intergéniques ont évolué par mutations ponctuelles, et par insertion et délétion de fragments formant des structures tige/boucle. Certaines de ces insertions/délétions correspondent à des remaniements anciens, d'autres à des remaniements récents comme l'insertion de 115 nucléotides, mise en évidence chez certaines souches d'Ent. Faecium

L'arn ribosomique 24-28s represente l'un des marqueurs phylogenetiques les plus performant, il est etudie chez les protistes et en particulier chez les dinoflagelles et cilies. Cette molecule presente un cur conserve de quelques 1900 nucleotides dont la structure secondaire semble universelle, entrecoupe de 12 domaines divergents pour lesquels nous avons redefini les modeles de conformation au sein des protistes. La comparaison des 1900 nt du cur conserve chez les protistes et eucaryotes superieurs a permis d'etablir la proximite phylogenetique des dinoflagelles, cilies et levures. Grace a l'utilisation de la methode de sequencage directe de l'arn par la reverse-transcriptase, nous avons determine la sequence des domaines d1 et d8 de l'arnr 24s de 13 especes dinoflagelles. La phylogenie deduite indique que les oxyrrhinales representent la plus ancienne lignee des dinoflagelles actuels. Les peridiniales emergent ensuite et son polyphyletiques. Enfin, l'emergence tardive et la proximite phylogenetique des gymnodiniales et prorocentrales contredit tous les modeles fondes sur les donnees biologiques et paleontologiques. La position non aleatoire d'une coupure observee dans le domaine divergent d2 pour 11 des 13 especes etudiees, confirme cette phylogenie dans ces grandes lignes. L'analyse des correspondances, methode mathematique d'analyse factorielle, a ete testee et s'avere etre un outil puissant de dissection de l'information contenue dans la sequence de macromolecules, a des fins phylogenetiques

L'evolution d'une partie de la molecule d'arn ribosomique 28s est etudiee chez les vertebres. L'arbre phylogenetique, base sur environ 500 nucleotides, est construit par differentes methodes de distance et de parcimonie. Cet arbre moleculaire contient des branchements bien resolus et des arbres non resolus qui forment trois points de multifurcation. En general, les points resolus confirment la phylogenie morphologique, a deux exceptions pres: lophius se positionne a l'interieur des percomorphes et les ostariophyses associes aux clupeomorphes forment un groupe monophyletique. La multifurcation au niveau de l'emergence des groupes de chondrichthyens, de tetrapodes et d'actinopterygiens, semble refleter une radiation paleontologique. Une approche de calcul pour l'estimation des dates de divergence est proposee et appliquee aux actinopterygiens. A la lumiere des dates de divergence estimees, une nouvelle analyse des points non resolus confirme l'arbre phylogenetique morphologique (sauf dans le cas de l'esturgeon (acipenser) qui emerge avec les polypterides). L'evolution de la structure secondaire de la molecule est etudiee au cours de l'histoire evolutive des vertebres. Cette etude montre que les caracteres de la structure secondaire peuvent etre utilisees a des fins phylogenetiques. Deux constatations emergent de ce travail: 1) l'evolution de la structure primaire est independante de l'evolution de la structure secondaire; et 2) l'appariement g-u est la forme transitoire du changement de a-u vers g-c