Aller plus loin

L’effet ARN

Chez les bactéries, la concentration cellulaire d’un ARN messager, et donc potentiellement le niveau d’expression de la protéine codée pas celui-ci, est déterminé par deux facteurs principaux : la transcription et la stabilité des ARN. 
Bien que les processus d’initiation et d’élongation de la transcription soient conservés, la machinerie de dégradation des ARN diffère significativement au sein des eubactéries. A titre d’exemple, chez Escherichia coli la dégradation des ARN est initiée par la RNase E qui possède une activité endo-ribonucléolytique servant de point d’entrée aux exo-ribonucléases 3’-5’. Au contraire, Staphylococcus aureus, comme beaucoup d’autres bactéries pathogènes à Gram-positif, ne possède pas d’homologue de la RNase E mais code pour une endo-ribonucléase, RNase Y, et deux exo-ribonucléases 5’-3’, RNase J1 et J2.
Nos recherches se trouvent au croisement de plusieurs disciplines, telles que la génétique, la microbiologie, la bio-informatique et la biochimie.

Notre organisme modèle : Staphylococcus aureus très connu sous le nom « Staphylocoque doré ».
Nous nous intéressons aux Firmicutes (bactéries Gram positives), et tout particulièrement à la bactérie pathogène S. aureus chez qui la modification de la régulation de certains gènes entraine un fort impact sur la santé humaine. Staphylococcus aureus fait partie de la flore bactérienne normale d’environ 30% de population humaine. Mais, dans les conditions particulières, cette bactérie peut devenir un dangereux pathogène capable de causer une gamme de maladies très diverses : pneumonie, infections des os, infections des valves du cœur, mais aussi des infections superficielles comme l’impétigo ou les furoncles. En raison de sa proximité avec l’espèce humaine (on le rencontre partout dans notre société) il pose de graves problèmes dans le milieu hospitalier où Staphylococcus aureus est la première cause d’infections secondaires ou nosocomiales. En plus de son très haut risque d’infection, Staphylococcus aureus présente des problèmes importants de résistances aux antibiotiques. En effet, de nombreux variants (souches) ont été identifiés présentant des résistances contre un ou plusieurs antibiotiques, et certains dentre eux avec des résistances contre tous les antibiotiques existants (multirésistants).

Comment on travaille avec Staphylococcus aureus dans notre équipe :
A l’aide de techniques modernes de NGS (Next Generation Sequencing) et de microscopie à fluorescence in vivo, mais aussi de Northern blot et de remplacement allélique, nous étudions les nouvelles voies de régulation en lien avec la dégradation des ARN, ainsi que les réseaux d’interaction les contrôlant.
Nous étudions i) l’activité et le mécanisme moléculaire des RNase Y, RNase J1 et J2 in vivo, pour déterminer leurs sites de clivage avec une précision nucléotidique et à l’échelle globale, ii) comment l’information contenue dans la séquence détermine la demi-vie d’un ARN, et iii) nous examinons la relation tridimensionnelle entre les RNases et leurs cibles à l’intérieur de la cellule.

Références bibliographiques :

– Thèse Alexandre Le Scornet : Déterminants moléculaires pour un clivage ciblé et efficace par la RNase Y chez Staphylococcus aureus, 2020.