Rôle des modifications des ARN dans la fidélité de la traduction chez les eucaryotes

La traduction possède un taux d’erreurs de 10⁻³ à 10⁻⁴ conservé chez l’ensemble du vivant. Chez l’Homme, plus de 100 modifications de l’ARN ont été décrites, certaines connues pour moduler la fidélité de la traduction. Lors de la terminaison de la traduction, la reconnaissance du codon stop par les facteurs de terminaison est en compétition avec la translecture, processus au cours duquel un ARNt proche cognat est incorporé au niveau du codon stop, le ribosome continuant alors la traduction jusqu’au prochain codon stop. La compréhension des mécanismes de translecture est d'autant importante qu'il s'agit d'un véritable enjeux thérapeutique pour des patients atteints de maladies génétiques à codon stop prématuré. Le premier axe de ma thèse consiste en l’étude de l’impact des modifications de la boucle anticodon des ARNt sur l’efficacité de translecture chez l’Homme. Au cours de ce projet j’ai réalisé la première analyse systématique des acides aminés incorporés au niveau des trois codons stop dans des cellules humaines en culture. Les résultats de spectrométrie de masse ont permis d'identifier les acides aminés Gln et Tyr au niveau des codons UAA et UAG, et les acides aminés Trp, Arg, Cys et Ser au niveau du codon UGA. J’ai ensuite étudié le rôle des modifications GalQ₃₄ et Ψ₃₅ de l’anticodon de l’ARNtTyr. J’ai pu mettre en évidence que ces deux modifications jouent deux rôles opposés dans la fidélité de la traduction. Alors que la présence de GalQ₃₄ diminuait l’efficacité d’incorporation de l’ARNtTyr au niveau des codons UAA et UAG, la présence de Ψ₃₅ était importante pour permettre l'incorporation de l'ARNt. Ces dernières années il est apparu que les modifications 2'-O-méthylation de l'ARNr jouaient un rôle important dans la régulation de la traduction en particulier dans les cellules cancéreuses. Le deuxième axe de ma thèse portait sur l’impact de la modification 2’-O-méthylation de l’ARNr dans la cinétique du ribosome en molécule unique par microscopie TIRF. Durant les étapes de mise au point du protocole, j'ai pu mettre en évidence que la cinétique d’initiation, à partir de l'IRES de l'EMCV, était bien plus rapide qu'à partir d'autres IRES (HCV ou CrPV).