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Métabolisme de l’ARN chez les Archées

Une avancée majeure en biologie a été la reclassification des organismes modernes en trois domaines du vivant distincts : les Eucaryotes, les Bactéries et les Archées. Les archées, acteurs majeurs de la scène microbienne, sont considérées comme d'importance universelle pour étudier l'histoire de l'évolution de la vie et prometteur pour l'émergence de nouvelles technologies. L'objectif du projet émergeant de B. Clouet-d'Orval, en étroite collaboration avec des partenaires locaux, nationaux et internationaux, est d'explorer le "métabolisme de l'ARN chez les Archées". Le décryptage des voies de maturation et de dégradation des ARN sont d’une importance fondamentale en biologie puisqu’elles jouent un rôle pivot dans toute cellule vivante et constituent une étape primordiale dans la régulation de l’expression des gènes. Ce thème de recherche s’intègre dans l'axe « dynamique du génome » du « Centre de Biologie Intégrative » (CBI).
Un de nos challenges est d’éclairer un aspect central de l’expression des gènes chez les archées en comprenant le rôle physiologique de deux ribonucleases majeures de type β-CASP, aCPSF1 et aRNase J par l’identification et l’étude de leurs mécanismes d’action afin de relier ces enzymes aux voies de dégradation et de maturation des ARN. Nos premiers indices proviennent de nos études biochimiques et phylogénétiques de aCPSF1 et aRNase J. Ces protéines sont respectivement les orthologues du facteur de terminaison de la transcription eucaryote CPSF73 et de la ribonucléase bactérienne RNase J. Ainsi les archées posséderaient un système composite, partageant à la fois des propriétés eucaryotes et bactériennes, soulignant l’importance de développer des modèles archéens pour comprendre les mécanismes et obtenir des informations sur l’évolution des voies du métabolisme de l’ARN.
De plus en utilisant des approches in silico et expérimentales, nous avons identifié et caractérisé de nouveaux ARN non codants chez Pyrococcus abyssi. La majorité d'entre eux sont soumis à des événements de processing  et deux d’entre eux ont des caractéristiques identiques aux « riboswitchs » bactériens. Nous avons révisé l’annotation des locus CRISPR dans P. abyssi et nous avons examiné les informations disponibles sur des éléments génétiques qui infectent les Thermococcales et sur les multiples systèmes CRISPR retrouvés chez les Pyrococcales.

B. Clouet-d’Orval est membre du bureau du consortium national “Groupement de Recherche -GDR 3635- Archaea: Biodiversité, Origine, Processus cellulaires fondamentaux, biotechnologies” (http://lbbe-dmz.univ-lyon1.fr/spip_archaea/) et anime l’axe ARN.

Organisme étudié :

Les thermococcales (Pyrococcus abyssi-Thermococcus barophilus)

Mots clés :

Ribonucléases β-CASP; dégradation et maturation  des ARN; ARN non codants; système CRISPR; Archées

 

 

 


 

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