Rôle de la polyadénylation dans la dégradation et la maturation des ARN des mitochondries de plantes supérieures

La mitochondrie, organite semi-autonome de la cellule eucaryotique, comporte son propre système génétique. Chez les plantes, la régulation du génome mitochondrial a principalement lieu au niveau post-transcriptionnel. Pour devenir fonctionnels, les transcrits précurseurs mitochondriaux sont intensivement modifiés par maturation des extrémités 5’ et 3’, épissage, et édition. En revanche, ils ne sont pas polyadénylés de façon constitutive. Or, il a été montré qu’un transcrit mitochondrial pouvait être polyadénylé et que sa polyadénylation était corrélée à sa déstabilisation in vitro et in vivo. Notre objectif était de mieux caractériser la polyadénylation des transcrits de la mitochondrie de plante et d’étudier son implication dans un mécanisme de dégradation des ARN mitochondriaux. Ce travail de thèse s’est déroulé selon trois axes : la cartographie des sites de polyadénylation des transcrits du gène atp9 de la mitochondrie de Solanum tuberosum, l’identification de RNases impliquées dans la maturation et la dégradation des ARN mitochondriaux chez Arabidopsis thaliana, et l’étude de la maturation et la dégradation des ARN ribosomiques 18S à l’aide de plantes transgéniques modifiées dans l’expression de ces exonucléases. En cartographiant les sites de polyadénylation par RT-PCR, nous avons montré que pour les transcrits du gène atp9 de S. tuberosum, la majorité de ces sites sont situés aux extrémités 3’ matures. Par une stratégie de génétique inverse, nous avons montré que deux exonucléases adressées à la mitochondrie et homologues de la PNPase et de la RNase II d’E. coli sont impliquées dans la maturation et la dégradation des ARN messagers mitochondriaux. Enfin, la caractérisation des intermédiaires de maturation et de dégradation des ARN ribosomiques 18S dans les plantes pour lesquelles l’expression de la PNPase était supprimée nous a permis de montrer que la polyadénylation joue un rôle dans leur maturation et leur dégradation. Par ce travail, nous avons montré que la polyadénylation est impliquée non seulement dans la maturation et la dégradation des ARN messagers mitochondriaux, mais aussi d’un ARN ribosomique. Dans tous les cas, la polyadénylation permet le recrutement et l’attaque des extrémités 3’ des ARN par la PNPase. Cette dernière caractéristique est commune aux systèmes procaryotiques et d’origine procaryotique possédant une PNPase. Récemment, il a été montré que l’exosome est recruté par un complexe responsable de la polyadénylation de certains ARN nucléaires de levure pour les dégrader. Il semble que le rôle originel de la polyadénylation dans le recrutement de complexes exonucléolytiques soit conservé dans des systèmes génétiques divers