Identification of a terminal uridylyl transferase implicated in the protection of deadenylated messager RNAs 3' end in Arabidopsis thaliana

Identification d'une Terminal Uridylyl Transférase impliquée dans la protection de l'extrémité 3' des ARNm déadénylés chez Arabidopsis thaliana

François Sement (1)

1 IBMP - Institut de Biologie Moléculaire des Plantes

The work presented in this manuscript defines a new role of mRNA uridylation, using Arabidopsis as a model organism. RNA uridylation is catalyzed by RNA nucleotidyltransferases belonging to the non canonical poly(A) polymerase (ncPAP) family. Among the 14 genes encoding ncPAPs in Arabidopsis, we identified a terminal uridylyl transferase, TUT1, responsible for mRNA uridylation. Our results show that mRNAs are uridylated by TUT1 after a deadenylation step. Uridylation doesn’t modify mRNA degradation rates but is essential for deadenylated mRNA 3’ end protection against 3’- 5’ exoribonucleolytic attacks and to prevent 3’ truncated aberrant mRNA formation. Interestingly, this protection by uridylation is detected in polysomes. One biological function of mRNA uridylation is to establish a 5’-3’ mRNA degradation polarity that could be essential in the case of cotranslational mRNA decay.

Le travail présenté dans ce manuscrit a permis de définir un nouveau rôle de l’uridylation des ARNm en utilisant Arabidopsis comme organisme d’étude. L’uridylation des ARN est catalysée par des ARN nucléotidyltransférases de la famille des poly(A) polymérases non canoniques ou ncPAP. Parmi les 14 gènes codant pour des ncPAP chez Arabidopsis, nous avons identifié une terminale uridylyl transférase, TUT1, responsable de l’uridylation des ARNm. Nos résultats montrent que TUT1 uridyleles ARNm après une étape de déadénylation. Cette uridylation ne modifie pas la vitesse de dégradation des ARNm mais est essentielle pour prévenir l’attaque des extrémités 3’ des ARNm déadénylés par des activités 3’-5’ exoribonucléasiques et la formation de transcrits aberrants tronqués en 3’. De manière intéressante, cette protection par l’uridylation peut être détectée au niveau des polysomes. Une des fonctions biologiques de l’uridylation des ARNm consiste à établir une polarité de 5’ en 3’ de la dégradation des ARNm. Cette polarité pourrait être essentielle dans le cas d’une dégradation des ARNm en cours de traduction.

Mots clés: Uridylation; Arabidopsis; Messenger RNA; RNA degradation

Mots clés: Dégradation des ARN; ARN messager

Domaines: Biochimie, Biologie Moléculaire

François Sement. Identification d'une Terminal Uridylyl Transférase impliquée dans la protection de l'extrémité 3' des ARNm déadénylés chez Arabidopsis thaliana. Biochimie, Biologie Moléculaire. Université de Strasbourg, 2012. Français. ⟨NNT : 2012STRAJ132⟩. ⟨tel-00881163⟩