Au cours des dernières années, il est clairement apparu que les ARN jouaient à l’intérieur des cellules un rôle encore plus important que ce que l’on avait envisagé jusqu’ici; ces molécules sont non seulement la courroie de transmission de l’information génétique, mais peuvent aussi réguler elles-mêmes l’expression des gènes. Toutes ces espèces d’ARN partagent entre elles le fait qu’elles s’assemblent, à la suite de la transcription, pour former des complexes de ribonucléoprotéines (RNP) afin d’être modifiées, transformées et transportées vers leur destination finale à l’intérieur de la cellule. Toutefois, cette maturation se fait pour chacune de ces espèces d’ARN par des voies différentes définies par des facteurs de transformation spécifiques. Ces facteurs forment des sous-groupes précis de protéines qui s’associent de façon dynamique à chaque espèce d’ARN afin de définir la séquence des étapes de maturation. La coordination de ce processus et des diverses étapes d’assemblage tout comme leur dynamique spatiotemporelle n’ont toujours pas été complètement élucidées.

Les ribosomes constituent la machinerie de traduction des protéines. Ils sont donc essentiels à toute cellule. Ce rôle leur confère un grand impact sur le fonctionnement et la croissance normale d’une cellule. On a pu démontrer que des modifications, des transformations et des assemblages défectueux étaient liés à des anomalies de la croissance et de la division des cellules de levure, mais également à certaines maladies chez l’homme et la souris. La biogenèse des ribosomes fait appel à environ 200 protéines qui ne transforment que trois types d’ARN différents, en raison de l’immense complexité d’une transformation et d’un assemblage corrects des précurseurs des ARNr. Ceci requiert un assemblage parallèle des protéines ribosomales, un bon timing des réarrangements structuraux en fonction des étapes du processus. On croit que l’agencement de divers facteurs facilite toutes ces étapes et rend possible le déroulement précis des événements. Bien qu’un grand nombre de protéines participant à la maturation des ribosomes et de leurs complexes associés aient été identifiées, le portrait dynamique plus large de l’assemblage des ribosomes reste encore mystérieux, car ces complexes ne nous donnent qu’une image statique d’un seul sous-complexe ou d’une population de sous-complexes.

Notre laboratoire s’intéresse surtout à la levure Saccharomyces cerevisiae, qui constitue un système modèle de l’étude de la dynamique de l’association et de la dissociation des composantes préribosomales. Il nous permet de comprendre la nature de leur assemblage et les mécanismes de contrôle sous-jacents contribuant à la maturation des précurseurs des ribosomes. Nous utilisons des méthodes de protéomique et de RNomique permettant d’isoler rapidement les complexes RNP et d’étudier les réarrangements dynamiques des composantes RNP afin d’étudier les changements spatiaux et temporaux qui se produisent au cours de la maturation des ribosomes, de même que les interactions des protéines et des ARN au sein de ces complexes. Ces méthodes sont jumelées à de la modélisation informatique pour cartographier de façon dynamique « la morphologie détaillée » de l’assemblage des ribosomes. Une telle carte ferait avancer notre compréhension de la voie de la biogenèse des ribosomes et ses liens avec d’autres voies cellulaires, plus particulièrement celles de la division cellulaire. De plus, cette carte constituerait un système modèle qui permettrait de développer des méthodes et stratégies pour l’étude de la dynamique des voies macromoléculaires.