L'imagerie systématique de transcrits et de polysomes uniques révèle un mécanisme de transport dépendant de la protéine naissante

La traduction locale permet un controle spatial de l'expression des genes. Dans ce travail, j'ai participe a deux cribles de localisation d'ARNm concernant plus de 1000 transcrits. Le premier etait un crible double ARNm/proteine qui utilisait une approche de BAComics pour co-detecter les ARNm et la proteine pour laquelle ils codent. Le second a ete realise a l'aide d'une nouvelle approche smFISH a haut-debit et a analyse tous les ARNm codant pour des proteines centrosomales et des regulateurs mitotiques. Le premier crible a revele des cas de traduction locale dans divers compartiments subcellulaires, et notamment au niveau des protrusions cytoplasmiques, des centrosomes, de l'appareil de Golgi, des endosomes et des pores nucleaires, ce qui n'avait jamais ete decrit auparavant. De maniere remarquable, la traduction du peptide naissant etait necessaire pour le transport de nombreux transcrits localises. De plus, j'ai montre que plusieurs ARNm (tels que ASPM et DYNC1H1) sont traduits dans des structures dediees appelees usines de traduction. Le deuxieme crible a revele 8 transcrits localises et traduits au niveau des centrosomes. J'ai montre que la localisation de ces 8 transcrits est regulee par le cycle cellulaire et qu'elle necessite egalement la traduction du polypeptide naissant. En utilisant le gene ASPM comme modele, j'ai visualise des ARNm et des polysomes uniques avec les systemes MS2 et SunTag, respectivement. Cela a revele un transport dirige des polysomes ASPM vers les centrosomes au debut de la mitose, lorsque cet ARNm commence a etre localise. Ces donnees fournissent des preuves fortes d'un mecanisme de ciblage co-traductionnel dependant de moteurs moleculaires ainsi que de la proteine naissante. Cela va a l'encontre du dogme actuel selon lequel le transport d'ARNm est un processus base sur l'ARN et agissant sur des molecules reprimees pour la traduction. En revanche, cela suggere que des mecanismes tels que celui utilise par le SRP sont plus repandus qu'on ne le pensait auparavant.