P-body plasticity and post-transcriptional control during development and cancer

Les ovocytes sont des cellules à longue durée de vie qui, en l'absence de transcription, doivent stocker et protéger les ARNm maternels de manière extensive. Pourtant, elles parviennent à s'adapter rapidement aux signaux pour préserver leur fitness et assurer la robustesse de leur développement. Cela met en évidence un principe plus général : le contrôle post-transcriptionnel de l'expression des gènes est étroitement coordonné à l'activité cellulaire et au stress. À l'échelle la plus élémentaire, le contrôle de la transcription peut réguler le niveau d'expression d'un ARNm. Cependant, il est désormais évident que des réponses rapides, efficaces et adaptables aux signaux sont obtenues au niveau post-transcriptionnel. Si le contrôle de l'expression génique par la transcription est bien caractérisé, les différents mécanismes de coordination entre traduction et dégradation de l'ARNm restent très débattus. La traduction peut renforcer la stabilité de l'ARNm ou, au contraire, favoriser sa dégradation selon le contexte. Ici, nous tirons parti de la caractéristique unique de l'ovogenèse de C. elegans comme échelle temporelle pour étudier in vivo la traduction et la dégradation d'ARNm maternels endogènes, ainsi que la compartimentation de ces mécanismes. À l'aide d'une imagerie à molécule unique, couplée à une méthode de quantification dédiée, nous avons mesuré les taux de dégradation avec une sensibilité à la molécule unique et une résolution spatio-temporelle. Nos résultats suggèrent que les ARNm réprimés au niveau traductionnel sont partiellement protégés contre la dégradation médiée par l'ARNi, tandis que les ARNm traduits, sous forme soluble, sont sensibles à cette dégradation. De plus, les ARNm réprimés sont protégés contre la dégradation par un mécanisme indépendant (1) de l'identité de l'ARNm et (2) du cycle cellulaire.Afin de distinguer l'impact respectif de la répression traductionnelle, par opposition à la condensation des ARNm qui l'accompagne, dans la protection contre la dégradation, nous avons tiré parti de la relation non linéaire entre ces processus et avons identifié que la dégradation par ARNi est fortement associée à l'efficacité de la traduction. Nos résultats soutiennent un modèle dans lequel la répression de la traduction protège de la dégradation, tandis que la condensation permet le stockage des ARNm maternels mais ne les protège pas de la dégradation.