Régulation de la polydénylation chez la drosophile

• Auteur / Autrice : Béatrice Benoit
• Direction : Martine Simonelig
• Type : Thèse de doctorat
• Discipline(s) : Biologie
• Date : Soutenance en 2001
• Etablissement(s) : Paris 11

Mots clés

Mots clés libres

Polyadénylation cytoplasmique

Gènes orthologues

Maturation 3' des ARNm

Résumé

La formation de l'extrémité 3' des ARNm est un processus général de maturation des ARNm qui peut être régulé et permettre le contrôle de l'expression génique. Chez la drosophile, les facteurs de polyadénylation sont conservés par rapport aux mammifères et nous avons montré que les protéines Suppressor of forked (Su(f)) et poly(A) binding protein II (PABP2), les homologues respectifs de CstF-77 et PABP2 de mammifères, sont impliquées in vivo dans la réaction de clivage et polyadénylation. En effet, différentes protéines chimères CstF-77/Su(f) sauvent le clivage 3' des ARNm dans les mutants su(f), démontrant que 85 % de la protéine CstF-77 est interchangeable avec Su(f). L'analyse des interactions protéiques in vitro, suggère que seul un domaine de 90 acides aminés est limitant pour le sauvetage et ne reproduit pas les interactions protéiques avec les autres partenaires du complexe CstF. Nous avons montré que la protéine PABP2 de drosophile remplace son homologue mammifère in vitro. En accord avec un rôle in vivo de PABP2 dans la formation des queues poly(A), un mutant nul du gène Pabp2 présente des queues poly(A) de taille réduite. Enfin, nous avons mis en évidence un nouveau rôle de la protéine PABP2 dans le contrôle de la taille des queues poly(A) dans le cytoplasme au cours du développement précoce. Cette régulation semble spécifique des ARN qui subissent la polyadénylation cytoplasmique, un processus qui permet l'activation traductionnelle de ces gènes à un moment précis du développement.

Polyadenylation is an essential step of mRNA processing which occurs in the nucleus at the same time as transcription. In our laboratory, we are working on regulation of gene expression dependant on polyadenylation during Drosophila development. Mammalian proteins implicated in this process are conserved in Drosophila and we have shown that the fly Suppressor of forked (Su(f)) and poly(A) binding protein II (PABP2) have the Salle functions in polyadenylation that their mammalian homolog (respectively CstF-77 and PABP2). Indeed, two chimeric CstF-77/Su(f) proteins rescue the 3'-end cleavage defects of su(f) mutants, showing that most of the Drosophila protein (85%) can be exchanged for CstF-77. In vitro, studies of protein interactions suggest that the limiting domain for the rescue is not able to reproduce protein interaction with the CstF subunits of Drosophila. We have shown that Drosophila PABP2 replaces perfectly its bovine homolog in vitro. In agreement with a role of Pabp2 in nuclear polyadenylation in vivo, poly(A) tails of specific genes are shorter in Pabp2 mutant embryos than in wildtype. In addition, germline clone analysis suggests that Pabp2 is implicated in poly(A) length control of mRNA in the cytoplasm, during early development. This regulation seems to be specific of mRNA that undergo cytoplasmic polyadenylation, process wich allows translation activation of genes during development.