Deux nouveaux facteurs de dégradation des ARN identifiés chez Arabidopsis

Résultats scientifiques Biologie végétale

La dégradation des ARN est un mécanisme essentiel pour réguler l’expression des gènes. Cette étude, publiée dans la revue Nature Communications, révèle l’existence de deux nouveaux facteurs nécessaires à la dégradation des ARN messagers (ARNm) chez la plante modèle Arabidopsis thaliana. Ces deux protéines, nommées RST1 et RIPR, connectent l’exosome et le complexe Ski, deux acteurs clés de la dégradation des ARNm chez les eucaryotes.

La dégradation des ARN est une étape essentielle de l’expression des gènes. Elle participe notamment à l’ajustement rapide du transcriptome (ensemble des ARN) en réponse à des stress ou lors des transitions développementales. La dégradation des ARN est également impliquée dans la lutte contre les pathogènes et particulièrement pour neutraliser les virus à ARN. Un élément central de la machinerie de dégradation des ARN chez les eucaryotes est l’exosome à ARN. Ce complexe macromoléculaire dégrade de nombreux ARN dans le noyau et le cytosol. Son activité est modulée par des activateurs, dont la nature varie selon le compartiment cellulaire.

Les activateurs de l’exosome sont nécessaires pour la reconnaissance et l’élimination efficace des différents ARN ciblés. Plusieurs activateurs de l’exosome ont été décrits dans le noyau, et un seul dans le cytosol : le complexe Ski. En utilisant une approche sans a priori basée sur des analyses de spectrométrie de masse, les chercheurs ont identifié deux nouveaux facteurs co-purifiés avec l’exosome et le complexe Ski chez Arabidopsis. En absence de l’un ou l’autre de ces nouveaux cofacteurs, la dégradation de certains ARNm est compromise. Une dégradation moins efficace de ces ARNm entraîne leur reconnaissance illégitime par la machinerie d’extinction post-transcriptionnelle (PTGS), aboutissant à une dérégulation du transcriptome. Si l’un des cofacteurs identifiés dans cette étude (RIPR) apparaît spécifique des plantes à fleurs, le second (RST1) présente une architecture de domaines protéiques conservée chez une protéine de fonction toujours inconnue chez les animaux, y compris chez l’homme. Ces travaux contribuent à une meilleure connaissance de la machinerie de dégradation des ARN chez les eucaryotes.

 

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Figure : Chez Arabidopsis, RST1 and RIPR sont nécessaires à la dégradation des ARNm par l’exosome, aidé du complexe Ski dans le cytosol. Une dégradation efficace des ARNm par cette machinerie empêche leur reconnaissance illégitime par le mécanisme d’extinction post-transcriptionnelle (PTGS).
© Heike Lange

 

Pour en savoir plus
RST1 and RIPR connect the cytosolic RNA exosome to the Ski complex in Arabidopsis.
Lange H, Ndecky SYA, Gomez-Diaz C, Pflieger D, Butel N, Zumsteg J, Kuhn L, Piermaria C, Chicher J, Christie M, Karaaslan ES, Lang PLM, Weigel D, Vaucheret H, Hammann P, Gagliardi D.
Nat Commun. 2019 Aug 27;10(1):3871. doi: 10.1038/s41467-019-11807-4

Contact

Heike Lange
Chercheuse CNRS à l'Institut de biologie moléculaire des plantes (IBMP) - (CNRS / Université de Strasbourg)
Dominique Gagliardi
Chercheur CNRS à l'Institut de biologie moléculaire des plantes (IBMP) - (CNRS / Université de Strasbourg)