Chlamydomonas : des ARN mitochondriaux bien poly(C) !
Les modifications de l'ARN jouent un rôle prépondérant dans l’expression génétique. L'existence d’ajouts poly(A) à l'extrémité 3' des ARN messagers et plus récemment celle d’ajouts poly(U) (succession d’Uridines) sont bien connues. En étudiant l’expression du génome mitochondrial de Chlamydomonas reinhardtii, l’équipe de Laurence Drouard à l'Institut de biologie moléculaire des plantes, en collaboration avec l’équipe d’Olivier Vallon à l'Institut de Biologie physico-chimique, a découvert l’ajout de poly(C) (succession de Cytidines) à l'extrémité des ARN messagers mitochondriaux. Ce nouveau type de modification post-transcriptionnelle des ARN messagers illustre une biodiversité qui se décline aussi à l'échelle moléculaire. Cette étude a été publiée le 9 octobre 2017 dans la revue Nucleic Acids Research.
Les mitochondries, véritables centrales énergétiques des cellules eucaryotes, proviennent d’une bactérie ancestrale unique. Pour autant, au cours de l’évolution, la structure et l’expression du génome mitochondrial se sont diversifiées pour aboutir à des mécanismes moléculaires très divergents. Ainsi le génome mitochondrial des plantes supérieures est très grand, alors que celui de l’algue verte, Chlamydomonas reinhardtii est très petit et compact comme le génome mitochondrial humain.
A ce jour, Adénosines et Uridines représentaient les deux seules formes de nucléotides ajoutées à l’extrémité 3’ des ARN messagers mitochondriaux : chez les animaux, la polyadénylation stabilise les ARN messagers et complète le codon stop, chez les plantes c’est un signal de dégradation! Chez un groupe d’Amibes (Myxomycètes), ce sont des additions d’Uridines qui ont été identifiées.
Par diverses approches, les chercheurs ont mis en évidence que les ARN messagers mitochondriaux de Chlamydomonas pouvaient aussi se terminer par des extensions riches en Cytidines. Premier et unique exemple à ce jour de l’existence d’une telle modification post-transcriptionnelle, elle représente une nouvelle voie de régulation de l’expression des gènes. Une analyse phylogénétique montre que l’émergence de la polycytidylation, processus spécifique des Chlorophycées, constitue un événement récent dans la lignée des algues vertes.
© Guillaume Hummel
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Polycytidylation of mitochondrial mRNAs in Chlamydomonas reinhardtii
Thalia Salinas-Giegé Marina Cavaiuolo Valérie Cognat Elodie Ubrig Claire RemacleAnne-Marie Duchêne Olivier Vallon Laurence Maréchal-Drouard
Nucleic Acids Research, gkx903, https://doi.org/10.1093/nar/gkx903. Published: 09 October 2017