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Les ARN fonctionnels non-codants chez les bactéries

Les bactéries doivent s’adapter rapidement à l’environnement auquel elles sont soumises afin de survivre aux diverses variations de leur milieu. Pour ce faire, elles doivent être en mesure de réguler l’expression de différents gènes en fonction des stress qu’elles subissent. Une façon de parvenir à réguler rapidement et efficacement l’expression de gènes spécifiques est l’utilisation de molécules d’ARN ayant un rôle fonctionnel. Notre équipe cherche à élucider les mécanismes moléculaires utilisés par les riboswitches et les petits ARN régulateurs (sRNA) chez les organismes bactériens.

Les riboswitches, retrouvés dans les extrémités 5’ non-codants de différents gènes, sont des régions d’ARN répondant à la présence ou à l’absence d’un métabolite (qui agit comme ligand) par une modification de structure. Ces modifications spécifiques permettent la régulation de l’expression du gène situé en aval du riboswitch.  

Quant à eux, les sRNA sont des transcrits d’ARN généralement non-codants qui interagissent avec leur ARNm cible via un appariement Watson-Crick imparfait. Cette interaction permet la répression ou l’activation de plusieurs ARNm cibles via divers mécanismes.  Malgré le fait que les sRNA aient été découverts depuis plusieurs décennies chez les organismes procaryotes, nous commençons à peine à apprécier leurs targetomes. Afin d’élucider ces derniers, nous avons développé une technique de capture d’ARN in vivo qui combine une purification d’affinité MS2 au séquençage d’ARN à haut-débit (MAPS). Nous avons démontré l’efficacité de cette technique en identifiant de nouvelles cibles de sRNA retrouvés chez Escherichia coli n’ayant pas été découvertes grâces aux méthodes classiques (Northern blot, puces à ADN, etc). Le MAPS nous a aussi permis d’identifier un nouveau type d’ARN non-codant fonctionnel chez E.coli. En effet, nous avons découvert et caractérisé le premier fragment dérivé d’un ARNt ayant un rôle fonctionnel chez les bactéries.

Le MAPS ouvre une porte à l’étude des targetomes de sRNA à l’échelle cellulaire. Cette technique peut être appliquée à E. coli mais nous l’appliquons aussi à des organismes bactériens pathogènes. Par cette nouvelle méthode expérimentale, nous cherchons à identifier et à caractériser de nouvelles cibles de sRNA impliqués dans divers métabolismes et dans la virulence bactérienne.


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MAPS : un apperçu