Добірка наукової літератури з теми "ARN – Détérioration"

Les mitochondries sont le lieu de production de l'énergie des cellules eucaryotes. La mitochondrie possède son propre transcriptome. Ainsi pour générer un transcriptome mature et efficient, tout un ensemble de RNases permettent la maturation et la dégradation de l'ARN. Parmi elles la protéine MNU2 a été caractérisé comme ayant un rôle dans la maturation. Mais elle pourrait également jouer un rôle dans la dégradation. Au cours de mon doctorat, j'ai montré que MNU2 pourrait être un hub pour un degradosome, en interagissant avec la mtPNPase et une polyA polymérase J'ai généré des mutants mnu2, et afin de caractérisé sa fonction j'ai adapté des méthodes de Séquençages nouvelles générations et les appliquer dans des approches de génétiques inverse. Mes recherches ont montré un rôle déterminant de MNU2 dans la définition des extrémités 5' des ARNs mitochondriaux. Il a également permis de mettre en lumière une potentiel voie de dégradation 5'-3'
Mitochondria are the site of energy production in eukaryotic cells. Mitochondria have their own transcriptome. In order to generate a mature and efficient transcriptome, a whole range of RNases are required for RNA maturation and degradation. Among these, the MNU2 protein has been characterized as having a role in maturation. But it could also play a role in degradation. During my PhD, I showed that MNU2 could be a hub for a degradosome, interacting with mtPNPase and a polyA polymerase. I generated mnu2 mutants, and in order to characterize its function I adapted new generation sequencing methods and applied them in reverse genetics approaches. My research has shown a decisive role for MNU2 in the definition of 5' monoP ends. It has also shed light on a potential 5'-3' degradation pathway

La dégradation de l'ARN est une étape essentielle pour maintenir l'équilibre nécessaire à l'expression des gènes et à leur régulation. Chez les eucaryotes, le modèle le plus courant propose que la dégradation de l'ARN est contrôlée par la vitesse de raccourcissement de la queue poly-A. En dessous d'un certain seuil, la présence d'une courte queue oligo-A entraîne l'activation du décapping et la dégradation de l'ARN. Cependant, la déadénylation progressive n'est pas nécessaire pour une voie majeure de dégradation rapide de l'ARN, la dégradation par le "nonsense-mediated mRNA decay" (NMD), qui se passe indépendamment de la taille d'une queue poly-A. Sur la base de mesures à grande échelle de la longueur de la queue poly-A et d'estimations de la demi-vie de l'ARN, nous proposons qu'un modèle de dégradation indépendant de la déadénylation, similaire au NMD, puisse exister pour d'autres ARN instables. Ce modèle prédit que des changements de vitesse de déadénylation ne devraient pas avoir d'impact sur la demi-vie de ces ARN. Le raccourcissement de la queue des poly-A semble être dans ce cas un processus parallèle et non pas nécessaire pour la dégradation de l'ARN. Comme prédit par notre modèle, un ARN rapporteur instable et insensible au NMD n'est pas stabilisé par une diminution de la vitesse de déadénylation, même s'il est très sensible à l'inactivation du décapping. Ces résultats ont été obtenus dans un système "degron" de déplétion rapide et spécifique de protéines d’intérêt, qui permet d’éviter une perturbation globale du métabolisme des cellules testées. En accord avec ces résultats fonctionnels, nous avons identifié les ARN instables comme une population de molécules d'ARN associées à la protéine de liaison cytoplasmique des poly-A et conclu que de longues queues de poly-A sont une caractéristique naturelle des ARN instables. Nos résultats sont compatibles avec les estimations récentes de la taille des queues poly-A et de la vitesse de dégradation des transcrits et devraient avoir un impact important sur la découverte des mécanismes moléculaires par lesquels la dégradation des ARN est initiée chez les eucaryotes
RNA degradation is a critical step in maintaining the proper balance required for gene expression and its regulation. In eukaryotes, RNA decay is thought to be controlled by the speed of poly-A tail shortening. Below a threshold, the presence of an oligo-A tail leads to decapping activation and rapid RNA degradation. However, progressive deadenylation is not required for a major fast RNA degradation pathway, the nonsense mediated mRNA decay (NMD), which occurs independently of the size of a poly-A tail. Based on large-scale poly-A tail length measurements and RNA half-life estimates, we hypothesize that a deadenylation-independent degradation model, similar to NMD, applies to other unstable RNAs. This model predicts that changes in the deadenylation speed should not impact the half-life of these RNAs. Poly-A tail shortening could be thus considered as a parallel event rather than a requirement for RNA degradation. We found that, as predicted by a deadenylation-independent model of RNA degradation, an unstable reporter RNA that is insensitive to NMD, is not stabilized by an inhibition of deadenylation, even if it is highly sensitive to the decapping activity. These results were obtained in a "degron" system for quick and specific depletion of the proteins, which allows a minimal global perturbation of the tested cells. In line with these functional results, we identified unstable RNAs as a population of RNA molecules associated with the poly-A binding protein and conclude that long poly-A tails are a natural feature of unstable RNAs. Our results are consistent with recent large-scale estimates of poly-A tails length and RNA stability and imply that molecular mechanisms involved in the initiation of RNA degradation in eukaryotes remain to be discovered

Chez Saccharomyces cerevisiae, la voie de dégradation majoritaire des ARN messagers passe par le clivage de la liaison pyrophosphate entre l’ARNm et la structure de la coiffe à l’extrémité 5’. Cette étape, importante pour la dégradation de l’ensemble des ARNm, est particulièrement clé dans la dégradation d’une classe d’ARN instables, cibles de la voie de dégradation nommée nonsense-mediated mRNA decay (NMD). Cette-dernière permet la dégradation de transcrits contenant un codon STOP prémature et donc dépend de la traduction. D’abord considérée comme une voie de dégradation présente à travers les eucaryotes à cause de la grande conservation de ses facteurs principaux – les protéines Upf -, la découverte des protéines Smg dans C. elegans (Page et al., 1999) et la description du mécanisme SURF/DECID dépendant de la phosphorylation d’Upf1 (Kashima et al., 2006) semblaient indiquer des différences majeures entre les organismes. Récemment, notre laboratoire a décrit l’architecture des complexes NMD chez la levure. Ces-derniers sont centrés autour d’Upf1 et ont été nommés Détecteur et Effecteur. Dans le second, nous avons pu identifier la protéine kinase Hrr25 comme un membre du complexe Upf1 avec les protéines du decapping, Dcp2, Dcp1 et Edc3 (Dehecq et al., 2018). Cette protéine conservée est l’analogue des caséines kinases 1 chez l’humain - CK1delta and CK1epsilon - et elle est impliquée dans de nombreux processus majeurs de la cellule, comme la modification des ARNt, la biogénèse des ribosomes, l’élongation de la transcription et la méiose (Abdel-Fattah et al., 2015 ; Ghalei et al., 2015 ; Ye et al., 2016 ; Nemec et al., 2019). J’ai montré que l’activité kinase de Hrr25 a un rôle dans le NMD qui est indépendant de ses fonctions dans la traduction de l’ARNm mais aussi dans la transcription de l’ADN. Nous avons aussi montré que l’association de Hrr25 avec Upf1 s’appuie sur l’activité kinase de Hrr25 et sur la présence de la protéine portant l’activité decapping, Dcp2. Nous avons pu identifier des résidus Sérine très conservées dans la région C-terminal d’Upf1 levure dont la phosphorylation dépend de Hrr25 et dont la régulation, à l’image de celle impliquée dans d’autres organismes, dépend de la présence d’autres facteurs NMD comme Upf2 et Ebs1 (l’équivalent de Smg5/7). Ces résultats indiquent que les protéines kinase peuvent moduler le NMD par des interactions directes avec les enzymes impliquées dans la dégradation des ARN. Ils suggèrent également que, contrairement à ce que l’on pouvait croire, des protéines kinase sont requises de manière universelle pour le NMD
In yeast, mRNA degradation is mainly initiated through the cleavage of the pyrophosphate bond between the mRNA and the cap structure at its 5’-end. While this step is important for the decay of most mRNAs, it is particularly critical to initiate the degradation of unstable RNA, targets of the NMD machinery. This pathway allows degradation of transcripts that contain a premature termination codon and thus is entirely dependent on translation. First considered as conserved throughout eucaryotes due to high sequence similarity of its core factors – the Upf proteins -, the discovery of the Smg proteins in C. elegans (Page et al., 1999) and the description of the SURF/DECID mechanism depending on phosphorylation of Upf1 (Kashima et al., 2006) indicated a divergence of NMD mechanisms between organisms. However, recently our laboratory described two NMD complexes revolving around Upf1 – named Detector and Effector - and identified the protein kinase Hrr25 as a member of a Upf1-decapping complex (Dehecq et al., 2018). The conserved protein kinase Hrr25 is the yeast equivalent of mammalian casein kinase 1 (CK1delta and CK1epsilon) and is involved in major cellular processes, including tRNA modification, ribosome biogenesis, transcription elongation and meiosis (Abdel-Fattah et al., 2015; Ghalei et al., 2015; Ye et al., 2016; Nemec et al., 2019). I demonstrated that the Hrr25 kinase activity has a role in NMD that is independent of its function in mRNA translation and DNA transcription. The association of Hrr25 to Upf1 was dependent on the kinase activity of the protein and on the presence of the decapping enzyme Dcp2. We identified conserved serine residues located in the C-terminal region of yeast Upf1 whose phosphorylation was dependent on Hrr25 and was modulated, like the phosphorylation of Upf1 in other organisms, by the presence of other NMD factors, such as Upf2 and Ebs1 (SMG5/7 equivalent). These results indicate that protein kinases can modulate NMD by direct interactions with the enzymes involved in RNA degradation and suggest that, contrary to previous beliefs, protein kinases are universally required for NMD

L’expression des gènes est un mécanisme complexe qui peut conduire à la synthèse d’ARN messagers aberrants, susceptibles de perturber l’homéostasie cellulaire. Il existe ainsi chez les eucaryotes des voies de surveillance chargées d’éliminer de tels ARN, en particulier dans le cytoplasme. Le No-Go Decay (NGD) est l’une d’entre-elles et assure l’élimination des messagers responsables de blocages des ribosomes au cours de l’élongation de la traduction. Ce mécanisme met en jeu des clivages endoribonucléolytiques qui se produisent aux abords des ribosomes bloqués sur l’ARN. La localisation précise de ces clivages, toujours débattue dans la littérature, est un élément essentiel à la compréhension du rôle joué par le NGD dans le cytoplasme. Au cours de ma thèse, j’ai étudié cette voie de surveillance à l’aide d’une construction plasmidique capable d’exprimer un ARN tronqué ciblé par le NGD. Grâce à cette approche, j’ai montré qu’une attaque endoribonucléolytique unique dépendante de Hel2 et Cue2 était responsable d’un clivage de l’ARN au niveau du troisième ribosome bloqué durant l’élongation de la traduction. Nous avons également mis en évidence que cet événement, qui intervient à 8 nucléotides en amont du site P du ribosome, produit un fragment 3’-NGD possédant une extrémité 5’-hydroxylée. Cette extrémité est par la suite phosphorylée par la kinase Trl1. Nous proposons enfin que l’élimination de cet ARN est majoritairement assurée par la voie 5’-3’ de dégradation avec l’action de Xrn1 et alternativement de Dxo1
Gene expression is a complex mechanism that can lead to the production of aberrant messenger RNA that may in turn disrupt cell homeostasis. In eukaryotes, it exists several surveillance pathways in charge of degrading such RNA in the cytoplasm. The No-Go Decay (NGD) is one of those and degrades mRNA containing stacks of stalled ribosomes. This mechanism is characterized by an endoribonuclease that initiates cleavages upstream of the stall sequence. Their precise location, still under debate in the literature, has proven crucial in the understanding of the exact role of the NGD in the cytoplasm. During my thesis, we studied this surveillance pathway, using mRNAs expressing a 3′-ribozyme to produce truncated transcripts in vivo to mimic naturally occurring truncated mRNAs known to trigger NGD. Thanks to this technique, we were able to show that a unique endonucleolytic cleavage, which we find to be Hel2 and Cue2-dependent, occurs eight nucleotides upstream of the first P-site nucleotide within the third stacked ribosome. We demonstrate that this event produces a 3’-NGD RNA, which has a hydroxylated 5’-extremity that is then 5’-phosphorylated by the Trl1 kinase. Ultimately, we suggest that 5’-3’ degradation pathway is then involved in the degradation of this RNA with the action of Xrn1 and Dxo1

Le Nonsense-Mediated mRNA Decay (NMD) détecte et dégrade les ARNs qui ont une terminaison de la traduction précoce. Il affecte une grande diversité d’ARNs cytoplasmiques, c’est la voie majeure de dégradation des ARNs aberrants.Les ARNs ciblés par le NMD chez la levure ont une phase ouverte de lecture courte et un long 3’-UTR. Comment ces caractéristiques permettent une dégradation efficace par le NMD et quelles sont les étapes du mécanisme reste peu clair. À partir de 112 purifications d’affinités suivies d’une analyse en spectrométrie de masse quantitative, nous avons identifié deux complexes distincts impliqués dans le NMD. Ces deux complexes, mutuellement exclusifs, s’articulent autour d’UPF1, la protéine majeure du NMD. Le premier complexe, nommé Détecteur, aurait un rôle dans la reconnaissance des cibles alors que le deuxième complexe, nommé Effecteur, initierait la dégradation des ARNs par une interaction directe avec la machinerie de décapping.Les facteurs impliqués dans ce modèle sont tous conservés à travers les eucaryotes et les étapes décrites sont transposables d’après la littérature. Cela semble indiquer un nouveau paradigme pour le mécanisme du NMD qui s’articulerait autour d’une base universelle commune à laquelle pourrait s’ajouter des étapes spécifiques des organismes ou des types d’ARNs
Nonsense-Mediated mRNA Decay (NMD) detects and degrades RNA for which translation ends prematurely. It affects a large diversity of cytoplasmics RNAs; it is the major decay pathway for aberrants RNAs.In yeast, NMD targeted RNAs have a short open reading frame and a long 3’-UTR. How these two features lead to an efficient degradation through NMD and what are the steps of this mechanism is still unclear.From 112 affinity purifications of NMD factors followed by an analysis using quantitative mass spectrometry, we identified two distinct complexes. Those complexes were mutually exclusive and both contained Upf1, the major NMD protein. A first complex, named Detector, might have a role in the NMD substrates recognition whereas the second one, named Effector, would initiate the degradation through a direct interaction with the decapping machinery.The factors involved in our new model are all conserved throughout eukaryotes and the steps we describe have potential equivalents in other species. Our data suggest a new paradigm for the NMD mechanism that would be organised around a shared universal base to which specific steps could be added in certain organisms or for certain types of RNA substrates

Le système de contrôle appelé dégradation des ARNm non-sens (NMD) permet de détecter puis de dégrader des ARNm contenant un codon de terminaison prématuré (PTC). Les facteurs principaux de la NMD : UPF1, UPF2 et UPF3 reconnaissent les PTCs en interagissant avec les facteurs de terminaison eRF1, eRF3 et la protéine Poly(A) binding (PABP). La reconstitution d’un système de traduction in vitro a permis d’étudier la terminaison de la traduction en présence des facteurs PABP et UPF1, à l’aide de méthodes de biochimie et de cryo-microscopie électronique. L’étude du rôle du facteur de NMD UPF3B dans la terminaison de la traduction a mis en évidence une double action de cette protéine ; tout d’abord, un retardement de la reconnaissance du codon stop et également la promotion de la dissociation du ribosome. Ce travail a également permis de mettre en évidence une nouvelle interaction entre UPF3B et la kinase SMG1-8-9 et de montrer comment cette interaction affecte l’état de phosphorylation de UPF1. Les résultats de cette étude montrent une interaction complexe entre les différents facteurs de NMD et la kinase SMG1
Nonsense-mediated mRNA decay (NMD) is an important eukaryotic quality control mechanism that recognizes and degrades mRNA containing a premature termination codon (PTC). Up-frameshift proteins constitute the conserved core NMD factors (UPF1, UPF2 and UPF3). They mediate the recognition of a NMD substrate, i.e. a ribosome stalled at a PTC. UPF proteins were shown to associate with eukaryotic release factors (eRF1 and eRF3) and were suggested to impede translation termination. We showed that, at a normal termination codon, Poly(A)-binding protein (PABP) stimulates translation termination by directly interacting with eRF3a. Using a reconstituted in vitro translation system, we studied translation termination in the presence of the factors PABP and UPF1 using biochemistry and single particle electron cryo-microscopy (Cryo-EM). Additionally, we analysed the role of the other NMD factors UPF2 and UPF3B in translation termination in vitro. We discovered a novel role for UPF3B in translation termination. Moreover, we observed a novel interaction between UPF3B and the SMG1-8-9 kinase complex. The presence of UPF3B affects the kinase activity of SMG1 and thus the phosphorylation state of UPF1. Our results highlight a much more complex interplay of the NMD factors with the translation termination machinery and SMG1 kinase than anticipated

L‘adaptation des bactéries à leur environnement résulte de régulations de l’expression génique pour optimiser leur physiologie aux conditions de culture. Le contrôle de la concentration des ARNm constitue l’une de ces régulations. Il dépend à la fois des variations de transcription et de dégradation des messagers. Si ces deux mécanismes sont bien étudiés à l’échelle moléculaire chez E. coli, leurs poids respectifs sur la régulation du niveau des transcrits à l’échelle du génome restent inconnus en raison de l’absence de données omiques relatives à la dégradation des ARNm lors de changements environnementaux. D’autre part, les paramètres déterminant la stabilité des messagers sont mal identifiés et n’ont jamais été hiérarchisés.Au cours de cette thèse, la stabilité de chacun des ARNm d’E. coli a été mesurée par la détermination du stabilome. Plus précisément, le temps de demi-vie de près de 70 % de tous les messagers a pu être déterminé de façon fiable pour quatre taux de croissance différents obtenus dans les mêmes conditions de culture à l’aide de chémostats. Pour la première fois, cette étude démontre qu’une croissance bactérienne plus rapide entraîne une augmentation globale de la dégradation des transcrits. L’intégration de ces données avec les données transcriptomiques montre que même si la transcription est le mécanisme principal de régulation du niveau des messagers, la dégradation exerce un effet inverse dans la plupart des cas. De plus, le rôle de la dégradation dans le contrôle de la concentration des ARNm s’accentue de façon significative avec l’augmentation du taux de croissance et affecte particulièrement les gènes impliqués dans le métabolisme carboné central. À partir des données de stabilité générées à différents taux de croissance, des approches de biologie intégrative ont permis d’identifier et de hiérarchiser les déterminants de la dégradation des ARNm. Ainsi, la concentration des messagers qui est le principal paramètre, mais aussi le biais de codon, la longueur de la séquence codante et la présence de certains motifs de séquence déterminent la stabilité d’un ARNm. Toutefois, si la hiérarchie des déterminants identifiés reste identique avec la variation du taux de croissance, la stabilité des ARNm de certaines catégories fonctionnelles en est dépendante. Cependant, d’autres déterminants du temps de demi-vie des messagers, en particulier à fort taux de croissance, restent encore à être identifiés. La protéine CsrA, appartenant au système Csr, est un exemple de régulateur post-transcriptionnel qui contrôle positivement ou négativement l’expression d’ARNm par divers mécanismes qui peuvent modifier leur stabilité. Toutefois, l’étendue de l’action de CsrA sur la stabilité des ARNm à l’échelle omique n’a jamais été étudiée. En comparant les stabilomes et transcriptomes d’une souche sauvage et d’une souche où l’activité de CsrA est diminuée, les effets indirects transcriptionnels de CsrA ont été mesurés et de nouveaux ARNm cibles de CsrA dont la stabilité est régulée par la protéine (en majorité stabilisés) ont été identifiés. De plus, la protéine CsrD, régulateur de la stabilité des ARN non codants CsrB/C, n’est pas impliquée dans la régulation de la stabilité des ARNm, mais agit sur la transcription de nombreux gènes indépendamment de son rôle au sein du système Csr. En conclusion, ces travaux ont permis de mieux appréhender les régulations de la stabilité des ARNm, en identifiant leurs déterminants et en caractérisant leur rôle et portée dans le contrôle de la concentration des messagers. Ils soulignent en particulier l’importance de ces régulations dans le processus d’adaptation bactérien
Bacterial adaptation to environment results from regulations of gene expression to optimize cell physiology to growth conditions. Control of mRNA concentration is one of those regulations. It depends on both variations of transcription and transcript degradation. Although these two mechanisms are well defined at the molecular level in E. coli, their respective impact on mRNA level regulation is still unknown at the genome scale because of a lack of omic data on mRNA stability during changing environment. Moreover, parameters determining messenger stability are not yet clearly identified and have never been ranked.During this PhD, the stability of each of the E. coli mRNAs was measured through stabilome determination. More precisely, the half-life of around 70 % of all messengers was reliably determined at four different growth rates obtained in the same growth conditions in chemostats. For the first time, this study demonstrated that increase of growth rate led to global increase of transcript degradation. Integration of these data with transcriptomic data showed that although transcription was the main mechanism which regulated mRNA level, messenger degradation exerted an opposite effect in most of the cases. The role of messenger degradation in the control of mRNA concentration was significantly accentuated with increasing growth rate and affected particularly genes involved in central carbon metabolism. Using mRNA stability data produced at different growth rates, integrative biology approaches allowed identification and ranking of the determinants of messenger stability. mRNA concentration which was the main parameter, but also codon bias, length of the coding sequence, sequence motifs contributed to transcript stability. However, although the hierarchy of determinants remained identical with variations of growth rate, the stability of mRNAs belonging to specific functional categories differed with the growth rate. Nevertheless, other determinants of messenger half-life, in particular at high growth rates still remain to be discovered. The CsrA protein, which belongs to the Csr system, is one example of a post-transcriptional regulator. CsrA positively or negatively controls expression of several mRNAs by mechanisms able to modify transcript stability. Nevertheless, the extent of CsrA effect on mRNA stability at the omic level has never been studied. By comparing stabilomes and transcriptomes of the wild type strain with a strain with reduced CsrA activity, the indirect transcriptional effects of CsrA were measured and new mRNAs whose stability was targeted by CsrA (mostly stabilized), were identified. Moreover, the CsrD protein, a regulator of CsrB/C small RNA stability, was not involved in mRNA stability regulation, but played a role in transcriptional regulation of many genes independently of its role in the Csr system. To conclude, this work provides a better understanding of the regulation of the mRNA stability. It identifies mRNA stability determinants and characterizes the role and extent of mRNA stability regulation in the control of messenger concentration. The study underlines the importance of this regulation in the process of bacterial adaptation

La traduction des ARNm en protéine est un processus finement régulé grâce aux mécanismes développés par la cellule pour en contrôler l’efficacité et la fidélité. En effet, les ARNm sont sujets à diverses erreurs au cours de leur transcription et leur maturation. En particuliers, les erreurs entrainant l’apparition de codons stop précoces peuvent conduire à la synthèse de protéines tronquées à effet néfaste sur la cellule. C’est pour cela que de tels ARNm sont rapidement dégradés grâce à un mécanisme régulateur appelé la NMD (Nonsence mediated mRNA Decay). Chez la levure Saccharomyces cerevisiae, cette voie est régie par l’action coordonnée des protéines Upf1, Upf2 et Upf3 formant le complexe de surveillance, mais elle fait également intervenir les facteurs de terminaison classique eRF1 et eRF3, ainsi que d’autres facteurs peu caractérisés tels que la protéine Ebs1. Par ailleurs, la dégradation de ces ARNm défectueux est accélérée par la dégradation rapide de la coiffe ou « decapping ». Au cours de ce travail, nous avons caractérisé des domaines fonctionnels de protéines impliquées dans la détection et la dégradation de ces ARNm. En particuliers, nous nous sommes intéressés à l’étude structurale de la protéine Upf2 qui constitue l’élément central du complexe de surveillance. Nous avons également caractérisé un domaine de la protéine Pat1, puissant activateur du « decapping ». Cette étude nous a permis de mieux comprendre le rôle de ces protéines dans le contrôle qualité et la dégradation des ARNm
MRNA translation process is finely tuned thanks to the regulatory mechanisms evolved by the cell controlling its rate, efficiency and fidelity. Indeed, mRNAs are often subjected to transcription and maturation errors. In particular, mRNA harboring premature stop codons (PTC) in their open reading frames could be translated into truncated proteins with a deleterious impact on the cell. Thus, such mRNAs are rarely detected in the cell as they are rapidly degraded thanks to the NMD (Nonsence mediated mRNA Decay) pathway. In yeast Saccharomyces cerevisiae, this process is governed by the Upf1, Upf2 and Upf3 proteins forming the “surveillance complex”, the termination factors (eRF1 and eRF3) as well as some other poorly characterized factors like Ebs1 protein. In addition, degradation of such mRNAs is enhanced by rapid degradation of the 5’ cap or decapping. In this work, we focused on the characterization of some proteins involved in this process. In particular, we addressed the structural characterization of Upf2 protein, the central component of the surveillance complex. In addition, we characterized a functional domain of Pat1 protein, a strong decapping enhancer. This study allowed us to give a new insight into the role of these proteins in mRNA quality control and decay

Les enjeux environnementaux liés à l'utilisation des fluides de coupe lors des étapes d'usinage, nécessitent le développementde nouveaux matériaux résistant à une utilisation en lubrification réduite, voire à sec. Le domaine des revêtements en couchesminces et plus particulièrement des dépôts physiques en phase vapeur (PVD) permet de synthétiser des surfaces adaptées à cetype d'utilisation sévère. Le nitrure de titane (TiN), largement utilisé dans l'industrie, montre toute l'efficacité de cesrevêtements. Ses performances sont cependant limitées à des températures modérées. Au contraire, le caractère réfractairemarqué du nitrure de chrome (CrN) en fait un candidat de choix pour des applications à hautes températures. Les propriétésmécaniques de ces nitrures sont certes moindres, mais le développement récent de microstructures nanométriques laisseaugurer des performances intéressantes que nous nous proposons d'étudier. L'objectif de ce travail est de déterminer l'influenced'une microstructure contrôlée à l'échelle nanométrique sur la durabilité de films minces base CrN, synthétisés par évaporationpar arc cathodique. Les différentes microstructures sont obtenues par modification chimique (addition d'aluminium et desilicium) ou par alternance des couches.L'ajout d'aluminium à CrN aboutit à la formation d'une solution solide et améliore les propriétés mécaniques du revêtement.La résistance à l'oxydation est augmentée par la présence de liaisons fortes Al-N, qui permettent de limiter le départ d'azote etainsi de retarder le phénomène d'oxydation. De plus, la démixtion de la phase initiale CrAlN en deux phases distinctes, CrN etAlN, tend à isoler les grains de CrN et ainsi à améliorer leur stabilité thermique. La même transformation est observée aprèsles essais de frottement et semble à l'origine des performances accrues du dépôt vis-à-vis de l'usure. L'addition de silicium setraduit par la synthèse d'un revêtement nanocomposite pour une teneur minimale d'environ 2 % at. Cette structure est forméede grains nanométriques enrobés dans une matrice amorphe. Le changement de structure s'accompagne d'une meilleurerésistance à l'oxydation, en raison des propriétés de barrière diffusionnelle de la matrice qui protège les nano-grains de CrN.En revanche, une fraction volumique trop importante de la phase amorphe apparaît préjudiciable au comportementtribologique. Le revêtement présente dans ce cas un comportement fragile, favorisant la formation et la propagation defissures. L'emploi de ces mêmes films (CrN et CrSiN) en architecture nanostratifiée inhibe néanmoins ce comportement. Desessais de micro-traction montrent que l'alternance des couches permet de limiter la formation de fissures, si bien quel'architecture multicouche semble prometteuse dans le cas de sollicitations sévères. De même, la stratification de CrN etCrAlN donne des revêtements extrêmement durables, malgré des propriétés mécaniques intermédiaires régies par une loi desmélanges.L'originalité de ce travail réside dans la détermination des mécanismes de dégradation des différentes microstructures, d'unepart en établissant le lien entre microstructure et propriétés d'usage, et d'autre part en considérant ces dégradation selon uneapproche in situ locale.