Characterization of mitochondrial RNA editing helicases from Trypanosoma brucei

Les kinétoplastides sont des parasites flagellés qui provoquent des infections à transmission vectorielle chez les animaux et les humains en Afrique, en Amérique latine, en Asie et dans certaines régions d'Europe. Ces infections posent des défis importants aux systèmes de santé en raison de l'absence de vaccins, des taux de mortalité élevés aux stades avancés et de l'augmentation de la résistance aux médicaments, en particulier dans les pays sous-développés. Les conditions climatiques ont eu un impact sur la migration et l'adaptabilité des insectes vecteurs transmettant les infections à kinétoplastides, ce qui rend urgente la compréhension de la biologie moléculaire distincte du parasite comme base pour le développement futur de traitements et de mesures de contrôle efficaces. Les kinetoplastides présentent une voie de traitement de l'ARNm mitochondrial appelée édition de l'ARN, qui convertit 12 ARNm cryptiques mitochondriaux en transcrits fonctionnels nécessaires pour coder les sous-unités du complexe respiratoire. Il s'agit d'un processus guidé par un modèle dans lequel le site d'édition du pré-ARNm est lié à un ARN guide complémentaire, porteur d'informations sur l'ajout ou la suppression d'uridines. Certains transcrits sont peu édités, tandis que d'autres sont édités sur toute leur longueur à plusieurs sites par un processus de pan-édition. Les différentes étapes de l'édition de l'ARN, telles que le clivage de l'ARN, l'ajout ou la suppression d'uridines et la ligature, sont catalysées par le complexe catalytique multimodulaire d'édition de l'ARN (RECC). Le complexe d'échafaudage associé au substrat d'édition de l'ARN (RESC) stabilise l'ARNg et le duplex d'ARNm préédité et sert de plate-forme sur laquelle RECC exerce son activité catalytique. Deux hélicases d'édition de l'ARN, KREH1 et KREH2, s'associent aux complexes RECC et RESC, et leur déplétion a un impact sur l'efficacité de l'édition des transcrits panédités. Cependant, on ne sait pas exactement où ces deux hélicases interviennent dans le processus de pan-édition pour assurer une édition efficace des transcrits et l'échange de plusieurs ARN guides. C'est pourquoi mon projet de doctorat s'est concentré sur la caractérisation des deux hélicases d'édition d'ARN de Trypanosoma brucei, à l'aide d'approches biochimiques et structurales. Pour KREH1, j'ai pu disséquer la liaison à l'ARN, le déroulement et la sélection du substrat à l'aide de méthodes biochimiques. J'ai déterminé l'interactome de KREH1 directement dans la cellule du parasite. Pour KREH2, j'ai identifié et validé l'interface d'interaction directe entre KREH2 et le module RESC1-RESC2 du complexe RESC. Les résultats de cette thèse font progresser les connaissances actuelles sur les hélicases d'édition d'ARN. Ils fourniront également une base pour l'utilisation de ces hélicases comme outils permettant d'accéder à des complexes d'éditosomes plus importants afin d'étudier l'édition de l'ARN in vivo et d'aider à l'identification de cibles médicamenteuses potentielles dans le futur.