Caractérisation de la RNase Rae1 chez Bacillus subtilis

La traduction influence la stabilité des ARN messagers bactériens. Les ribosomes peuvent entraver l’action des RNases en masquant les sites de coupure endoribonucléolytique ou en bloquant la progression des 5’-3’. Notre projet porte sur l’endoribonucléase Rae1 de Bacillus subtilis qui de manière originale s’associe au ribosome et clive les ARNm lorsqu’ils sont traduits. Nous avons identifié trois cibles de Rae1 et localisé les sites de coupure. Nos résultats suggèrent que le clivage par Rae1 nécessiterait deux éléments : un site de clivage et une pause de ribosome (fig1). Nos résultats indiquent qu’après coupure, le tmRNA permet le recyclage des ribosomes. Ainsi, Rae1 pourrait jouer un rôle similaire à l'endoribonucléase CUE2, acteur du No-Go Decay chez la levure. Rae1 est très conservée chez les Firmicutes, les Cyanobactéries et les plantes, où elle est localisée au chloroplaste. Des expériences préliminaires de transcriptomique ont identifié des cibles potentielles de Rae1 chez S. aureus et chez Arabidopsis. Parmi eux, l'ARNm clpp1 d’A. thaliana contient un motif qui ressemble au site de clivage d’une des cibles de BsRae1 suggérant une conservation mécanistique chez les plantes. Le mode précis de recrutement de Rae1 sur son site de coupure reste à élucider.
Nos objectifs sont de déterminer (i) quels sont les éléments de la séquence de l’ARNm impliqués dans la pause ribosomique et/ou dans le clivage par Rae1, (ii) comment Rae1 interagit avec le ribosome et (iii) quel rôle joue Rae1 lors de conditions physiologiques qui induisent un stress traductionnel. Ainsi nous projetons d’élucider le mécanisme moléculaire précis de recrutement de Rae1 au ribosome, conduisant au sauvetage du ribosome et à la destruction de l'ARNm non fonctionnel dans deux modèles de bactéries à Gram-positifs et de déterminer si ces propriétés sont conservées des procaryotes aux eucaryotes.