Doctorant en biologie H/F

Description du Poste

Sujet De Thèse

Etude des étapes précoces de la synthèse de la grande sous-unité ribosomique chez les eucaryotes.

Les ribosomes sont les seules machines moléculaires capables de synthétiser les protéines. Leur synthèse est donc cruciale pour la cellule, qui y consacre une part très importante de ses ressources. Cette synthèse est activée dans des conditions de demande accrue en synthèse protéique, notamment dans les cancers. Les ribosomes sont constitués de deux sous unités, une grande (60S) et une petite (40S), composée chacune d’une ou plusieurs molécules d’ARN ribosomique (ARNr) associées à de nombreuses protéines ribosomiques (PR). L’activité catalytique des ribosomes, à savoir la synthèse de la liaison peptidique, est portée par l’ARNr. Cette activité est tributaire d’une synthèse correcte des ARNr et de leur assemblage adéquat avec leur PR partenaires. Les ARNr sont produits à partir de molécules précurseurs (pré-ARNr), qui contiennent des séquences additionnelles (séquences ‘espaceur’) absentes des ARNr matures et qui seront éliminées progressivement au cours de la maturation des pré-ARNr. Ces derniers vont également subir des modifications post-transcriptionnelles de nucléotides spécifiques et être très progressivement replié tout en s’associant avec des PR dans un ordre précis. Ces étapes de maturation et d’assemblage ont lieu au sein de particules précurseurs dites ‘pré-ribosomiques’. Outre les pré-ARNr à différents stades de maturation et les PR, ces particules pré-ribosomiques contiennent à un stade précoce des centaines de petites particules ribonucléoprotéiques nucléolaires (snoRNP), ainsi que des facteurs dits de maturation et d’assemblage (FA). snoRNP et FA interagissent de manière plus ou moins transitoire avec les particules pré-ribosomiques et sont impliqués, directement ou indirectement, dans les modifications de nucléotides des pré-ARNr, la suppression des séquences espaceurs, le repliement secondaire et tertiaire des pré-ARNr et l’insertion des PR. La majorité des FA intervenant dans la synthèse des ribosomes eucaryotes ont été identifiés. Pour nombre de ces facteurs, il s’agit d’enzymes telles que des hélicases, kinases, GTPAses, ATPases, endo-et exonucléases, méthylases etc… Dans de nombreux cas, leurs substrats et rôles moléculaires précis dans la synthèse des ribosomes restent inconnus.

Le sujet de thèse concerne les étapes précoces d’assemblage et de maturation des particules pré-ribosomiques précurseurs de la grande sous unité ribosomique. Ces étapes figurent parmi les moins comprises de la synthèse des ribosomes eucaryotes. Ceci est dû notamment au fait que beaucoup moins de données structurales sont disponibles pour les particules pré-ribosomiques correspondantes. En effet, des structures à l’échelle atomique de particules pré-ribosomiques plus tardives ont pu être obtenues par microscopie électronique cryogénique (cryo-ME), permettant de proposer et de tester des hypothèses concernant le mode d’action de snoRNP et FA qu’elles contiennent. On ne dispose pas de structures atomiques complètes de particules pré-ribosomiques très précoces dans la voie de synthèse de la grande sous unité. On sait néanmoins que ces particules précoces contiennent des dizaines de snoRNP et de FA, notamment des hélicase d’ARN qui pourraient remodeler des structures d’ARNr ou des interactions ARNr/protéines et des snoRNP en complexe avec des FA.

Le but du projet de thèse sera d’élucider chez la levure Saccharomyces cerevisiae les fonctions moléculaires précises dans la synthèse de la grande sous-unité ribosomique d’une machine moléculaire constitué d’une snoRNP contenant le petit ARN à boîtes C/D snR190 associée à un complexe de cinq facteurs d’assemblage, nommé complexe Npa1, comprenant les protéines Npa1, Npa2, Nop8, Rsa3 et l’hélicase d’ARN à boîtes DEAD Dbp6. Les études seront également étendues aux rôles des homologues de ces facteurs dans des cellules humaines, où la formation de cette machine moléculaire reste à démontrer. Chez la levure, nous avons mis en évidence que cette machine moléculaire est requise pour les étapes précoces de la synthèse de la grande sous unité. Le projet de thèse aura pour but de déterminer le rôle de cette machine dans l’assemblage des particules pré-ribosomiques (c’est-à-dire l’intégration des protéines ribosomique, facteurs d'assemblage et snoRNP) par spectrométrie de masse quantitative, dans le repliement des pré-ARNr précoces par la technique de SHAPEmap et dans la modification et la maturation des pré-ARNr par des approches haut débit et de séquençage d’ARN de type nanopore. En parallèle, nous déterminerons la structure de la machine moléculaire de levure par cryo-ME, isolée ou insérée dans des particules pré-ribosomiques. Ces structures permettront de concevoir des mutations ciblées au sein de la machine moléculaire inhibant certaines interactions clés pour en déterminer les conséquences fonctionnelles en utilisant les approches listées ci-dessus. Collectivement, ces études devraient accroître significativement notre compréhension des mécanismes moléculaires en jeu dans les étapes précoces de la synthèse de la grande sous unité eucaryote.

Votre Environnement de Travail

Le doctorant recruté travaillera au sein d'un équipe comprenant 7 personnes statutaires. Cette équipe fait partie de l'unité MCD. L’activité de recherche de l’unité MCD est dédiée à la recherche fondamentale en sciences de la vie, orientée sur les mécanismes régissant l’organisation et la fonction des génomes, la division et la mécanique cellulaire, l’identité cellulaire et le développement. L’unité MCD comprend 26 équipes structurant l’activité de plus de 200 personnes au sein de 4 programmes de recherche.

Contraintes et risques

Une partie du travail est effectuée avec des isotopes radioactifs (radioprotection).

Rémunération et avantages

Rémunération

La rémunération est d'un minimum de 2300,00 € mensuel

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