Notre recherche
La maturation de l’ARN sous tous ses angles et le rôle qu’elle joue dans la santé humaine et les maladies constituent le centre d’intérêt du labo.
Pour répondre à ces questions, nous utilisons une combinaison de séquençage par nanopores, de génomique fonctionnelle, de biologie moléculaire et d’outils bio-informatiques.
Séquençage par nanopores
Les pré-ARNm de mammifères mesurent souvent plusieurs kilobases, mais jusqu’à récemment il était difficile d’analyser la maturation de transcrits entiers en raison de défis techniques. Ceux-ci peuvent maintenant être résolus en grande partie par l’utilisation du séquençage par nanopores, l’outil principal de notre labo. Cette approche est basée sur le passage de l’ARN ou de l’ADN dans un pore qui est traversé par un courant électrique. Le passage de l’ARN ou de l’ADN provoque des changements de courant qui peuvent être convertis en nucléotides.
Avec ses longues lectures et l’absence de transcription inverse ou de PCR, le séquençage direct d’ARN par nanopores permet de détecter plusieurs étapes de la maturation de l’ARN à travers un transcrit. De plus, grâce à la petite taille de l’appareil, nous pouvons faire le séquençage sur place!
Dynamique de l’épissage des pré-ARNm à travers de long transcrits
La majorité des gènes de mammifères sont soumis à un épissage alternatif. Ces gènes contiennent aussi plusieurs longs introns, mais les mécanismes de l’épissage sont surtout analysés pour un intron à la fois. Pourtant, de récentes études indiquent que les réactions d’épissage avoisinantes ne sont pas indépendantes les unes des autres et que cette connexion est importante pour la fidélité de l’épissage.
Nous cherchons à comprendre comment les multiples réactions d’épissage à travers un transcrit sont coordonnées pour produire l’ARNm mature. Nous étudions l’ordre d’épissage, sa contribution à la régulation de l’épissage alternatif, son incidence sur la rétention de transcrits sur la chromatine et la régulation de ces différents aspects par les variants génétiques. Nous étudions aussi la modulation de ces processus dans différents contextes cellulaires tels que la différenciation de cellules neuronales et musculaires.
Couplage entre l’épissage et les autres étapes de la maturation de l’ARN
L’épissage de l’ARN est couplé de façon mécanistique et physique à d’autres étapes de la maturation de l’ARN telles que la maturation de l’extrémité 3’ et les modifications de l’ARN. Au-delà des ARNm, les snRNAs et snoRNAs sont de petits ARN non-codants qui ont des fonctions essentielles dans la maturation de l’ARN. La maturation des ARNm, des snRNAs et des snoRNAs est connectée aux plans fonctionnel et physique, mais la façon dont ils s’influencent mutuellement reste à éclaircir.
Nous cherchons à résoudre comment la coordination des différentes étapes de la maturation de l’ARN produit le transcriptome mature et comment celle-ci est modulée pendant la différenciation cellulaire.
La maturation de l’ARN, la santé humaine et les maladies
La régulation de la maturation de l’ARN joue un rôle important dans le développement humain et dans diverses maladies. Par exemple, l’épissage alternatif est fréquemment perturbé dans des pathologies telles que le cancer et les maladies neurodégénératives. Nous nous intéressons à la réponse de la cellule à différents signaux extérieurs grâce à la maturation de l’ARN, à la perturbation de cette réponse pendant le vieillissement et dans les pathologies qui y sont associées et aux approches thérapeutiques susceptibles de moduler l’épissage de l’ARN.