Adressage des ARNm cytosoliques à la surface des mitochondries végétales

Cytosolic mRNA targeting to plant mitochondria

• Auteur / Autrice : Morgane Michaud
• Direction : Anne-Marie Duchêne
• Type : Thèse de doctorat
• Discipline(s) : Aspects moléculaires et cellulaires de la biologie
• Date : Soutenance le 26/09/2012
• Etablissement(s) : Strasbourg
• Ecole(s) doctorale(s) : École doctorale Sciences de la vie et de la santé (Strasbourg ; 2000-....)
• Partenaire(s) de recherche : Laboratoire : Institut de biologie moléculaire des plantes (Strasbourg)
• Jury : Président / Présidente : Pascale Romby
• Jury : Rapporteurs / Rapporteuses : Marisol Corral-Debrinski, Hakim Mireau

Mots clés

Mots clés contrôlés

ARN messagers

Traduction génétique

Respiration

Levures (botanique)

Plantes -- Génétique moléculaire

Mitochondries végétales

Mots clés libres

Mitochondries

ARNm

Adressage

AtVDAC3

Mitochondria

Mrna

Targeting

AtVDAC3

Résumé

La biogénèse des mitochondries est un processus qui implique l’importation de plus de 98% des protéines constitutives de ces organites. Les signaux protéiques impliqués dans l’importation de ces protéines dans les mitochondries sont relativement bien caractérisés. Il y a une dizaine d’année, il a été montré chez la levure et les mammifères que d’autres signaux, présents au niveau des ARNm étaient également impliqués dans l’adressage et l’importation des protéines dans les mitochondries. Ce processus d’adressage d’ARNm à la surface des mitochondries s’est montré fondamental pour la biogénèse et la fonction des mitochondries chez la levure. Au cours de cette thèse, nous avons démontré que des ARNm étaient adressés à la surface des mitochondries chez trois espèces végétales. Par la combinaison d’approches in vitro et in vivo, nous avons également identifié des éléments cis permettant l’adressage d’ARNm à la surface des mitochondries à partir d’un messager candidat : AtVDAC3. Ces éléments cis sont localisés dans une séquence de 142 nt présente dans la région 3’UTR du messager AtVDAC3. Le rôle de ce processus chez les plantes est actuellement en cours d’étude.

Mitochondria biogenesis requires the import of more than 98 % of their constitutive proteins. Proteic signals involved in mitochondrial protein import are well known today. Ten years ago, it was shown in yeast and mammals that targeting signals are also present at the level of mRNAs. Cytosolic mRNA targeting to mitochondria is an extended process concerning half of the mRNAs encoded mitochondrial proteins in yeast. Furthermore, this process is fundamental for yeast mitochondria biogenesis and functions. During this PhD, we showed that some mRNAs are also targeting to mitochondria in three different plant species. These results highlighted the conservation of this process during evolution. By using in vivo and in vitro experimental strategies, we also identified a mitochondrial cis-targeting element in one candidate mRNA: AtVDAC3. This cis-element is 142 nt long and is located in the 3’UTR of the AtVDAC3 mRNA. We are now investigating the roles of this process in mitochondria biogenesis and functions in plants.