Transcription et épissage des gènes d’immunoglobulines non-productifs : régulation et impacts dans les plasmocytes

 

Responsable d’équipe :  Delpy Laurent (CR1 CNRS, HDR)

 laurent.delpy@unilim.fr

Thèses en cours : Srour Nivine / Tinguely Aurélien

Thèse soutenue : Chemin Guillaume (décembre 2011)

 

Afin d’assurer la fidélité de l’expression génique et d’éviter la traduction de protéines tronquées, les cellules ont développé de nombreux mécanismes visant à contrôler la qualité des ARNs. Ces mécanismes permettent de distinguer les transcrits normaux des transcrits aberrants contenant des codons stop prématurés (PTC).Nous étudions la régulation des mécanismes de surveillance des ARNs dans les lymphocytes B, en analysant les transcrits d’immunoglobulines (Ig) non-productifs. Ces approches utilisent les gènes d’Ig en tant que modèles présentant une fréquence élevée de PTC; cette particularité étant naturellement liée au processus aléatoire de recombinaisons V(D)J.

Les travaux sont réalisés dans des modèles validés (souris et lignées) permettant l’identification spécifique des gènes d’Ig fonctionnels (PTC-free) et non-fonctionnels (PTC+). Au cours du développement lymphocytaire B, nous étudions l’état d’activation de différents mécanismes de surveillance des ARNs : inhibition d’épissage, épissage alternatif et, dégradation des ARNm contenant des PTC par NMD (nonsense-mediated mRNA decay) (Fig.1).

Nos données montrent que ces mécanismes présentent des variations d’efficacité dans des cellules B au repos ou après stimulation, offrant ainsi l’opportunité d’étudier la régulation dynamique de la machinerie de surveillance des ARNs. De façon intéressante, nous avons récemment observé une élimination sélective des plasmocytes porteurs de gènes d’Ig PTC+, issus de réarrangements non-productifs au locus des chaînes légères kappa (Igk). La disparition de ces cellules au cours de la différentiation plasmocytaire semble liée à la production d’Ig tronquées codées par les gènes PTC+ (Chemin* – Tinguely* et al, en préparation). Actuellement, nous étudions par quels mécanismes des taux élevés d’Ig tronquées peuvent provoquer une toxicité cellulaire. Une meilleure compréhension de ces phénomènes permettrait d’envisager une nouvelle approche thérapeutique dans des tumeurs plasmocytaires comme le myélome multiple. En effet, l’utilisation d’inhibiteurs du NMD pourrait augmenter la production d’Ig tronquées et induire une toxicité dans les cellules de myélome.

Figure 1 : Mécanismes impliqués dans la régulation post-transcriptionnelle des transcrits d’Ig non-productifs

(d’après Chemin et al, J Immunol 2010 ; Tinguely et al, Mol Cell Biol 2012).

De nombreuses cellules B hébergent des réarrangements bi-alléliques (productif/non-productif) de leurs gènes d’Ig. L’ensemble des phénomènes de contrôle qualité des ARN permet d’éradiquer ~90% des ARNm issus des gènes d’Ig non-productifs, limitant ainsi la synthèse d’Ig tronquées. (A titre d’exemple les gènes de chaînes légères kappa -Igk-  sont représentés : VJ+ : productif -vert- / VPTC : non-productif -rouge-).

 

 

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