Mécanismes de dégradation des ARN messagers chez le bactériophage T4
Institution:
Paris 7Disciplines:
Directors:
Abstract EN:
MRNA dégradation is an important mechanism for controlling gene expression in ail organisms. Degradation results from the cooperative action of endo- and exoribonucleases. In prokaryotes, a part of mRNA degradation occurs with a 5'-3' polarity. Yet, no exoribonuclase of this polarity has been identified so far. Current model assumes a successive action of endoribonucleases from 5' to 3', each RNA fragment being subsequently digested by 3'-5' exoribonucleases For a better understanding of the mechanisms of mRNA dégradation, we studied the bactériophage T4-encoded RegB endoribonuclease implicated in the inactivation and destabilization of most phage early mRNAs. This enzyme is related to bacterial toxin YoeB according to structural and and functionnal criteria. Our data support the notion that RegB alone recognizes only the trinucleotide GGA, which it cleaves very inefficiently, and that stimulation of RegB activity by ribosomal protein S1 depends on the nucleotide immediately 3' to GGA. The next part of our work shows that endoribonuclease RegB is the first step of mRNA destabilization by endoribonucleolytic cleavages. We determined that cleavages are due to RNase E and RNase G of E. Coli. Action of these 2 endoribonucleases dépend on polynucleotide kinase (PNK), encoded by the phage T4, which phosphorylates the 5'-OH extremities generated by RegB. Thus, we demonstrated, in vivo, the requirement of 5' mono-phosphorylation for an efficient attack by RNase E and RNase G endoribonucleases. In conclusion, these results permit to predict that others proteins, implicated in modification of mRNA 5' extremity must exist in E. Coli and other prokaryotes. These proteins should play a key role in triggering mRNA degradation
Abstract FR:
La dégradation des ARNm joue un rôle essentiel dans la régulation de l'expression génétique des organismes. Elle est le résultat de l'action combinée d'endo- et d'exoribonucléases. Chez les procaryotes, une partie de la dégradation des transcrits s'effectue selon une voie 5-3' où les endonucléases ont un rôle déterminant en absence d'exonucléases de cette polarité. Pour mieux comprendre les mécanismes de dégradation des ARNm dépendant de coupures endonucléolytiques, nous nous sommes intéressés à l'endoribonucléase RegB du bactériophage T4, dont l'action facilite la dégradation des ARNm synthétisés en phase précoces de développement du virus. Cette enzyme ressemble à la toxine bactérienne YoeB en structure et en spécificité de reconnaissance. Nous avons montré que RegB reconnaît seulement le trinucléotide GGA, qu'elle clive très inefficacement. La stimulation de cette coupure par la protéine ribosomique S1 dépend de la séquence des 8 nucléotides immédiatement en aval du motif GGA. La seconde partie de nos travaux montre que l'endoribonucléase RegB engendre un mécanisme de dégradation de F ARNm par coupures endonucléolytiques. Ces clivages sont essentiellement dûs à la RNase E et la RNase G d'E. Coli. L'action de ces 2 RNases dépend de l'action de la polynucléotide kinase (PNK), codée par le phage, qui permet de phosphoryler les extrémités 5'-OH générée par RegB. Nous avons ainsi montré, in vivo, la nécessité pour un transcrit d'être mono-phosphorylé en 5' afin d'être attaqué par certaines endonucléases et finalement dégradé.