Doctorant(e) H/F en biologie moléculaire et cellulaire

Sujet de thèse :
Étude des modifications de l’ARN au cours de l’infection par le VIH-1

Les modifications de l’ARN sont des altérations chimiques des nucléotides qui influencent la stabilité, la traduction et l’évasion immunitaire. Si elles ont été largement étudiées dans les ARN cellulaires, leur rôle dans les ARN viraux reste peu exploré. Ce projet vise à élucider l’impact des modifications d’ARN dans l’ARN viral et cellulaire au cours de l’infection par le VIH-1, en s’appuyant sur l’expertise du laboratoire en réplication du VIH-1, en séquençage nanopore à longues lectures et en multiplexage d’échantillons lors du séquençage direct de l’ARN (dRNA-seq).

Dans un premier volet, le doctorant étudiera la N6-méthyladénosine (m6A) dans la région non traduite 5’ (5’UTR) du VIH-1. Bien que des effets pro- et antiviraux aient été décrits, son rôle exact dans les différentes isoformes d’ARN reste mal compris, car les approches de séquençage par lectures courtes (short reads) fournissent une cartographie de faible résolution et ne distinguent pas les ARN épissés des non-épissés. Pour dépasser ces limites, le projet utilisera le dRNA-seq par nanopore, qui permet de cartographier les modifications à l’échelle de la molécule unique. Étant donné la faible abondance de l’ARN viral (~2 % de l’ARN total), un protocole d’enrichissement sera mis au point par capture avec oligonucléotides antisens. L’analyse fonctionnelle portera sur la distribution de la m6A dans différentes fractions cellulaires (noyau, cytosol, polysomes, ARN non traduit) et dans les particules virales, afin de relier ces modifications à l’efficacité de traduction, à la localisation et à l’encapsidation. En parallèle, la méthode Nano-DMS-MaP sera utilisée pour évaluer l’impact de la m6A sur la structure de l’ARN.

Dans un second volet, le doctorant étudiera l’impact de l’infection par le VIH-1 sur la machinerie de traduction de la cellule hôte, en se concentrant sur les modifications d’ARN. Le VIH-1 maintient la traduction de ses ARNm malgré une baisse globale de la traduction cellulaire, et des altérations de l’usage des codons suggèrent des changements dans les profils de modifications des ARNt et ARNr de l’hôte. Pour tester cette hypothèse, l’ARNr et l’ARNt seront purifiés à partir de cellules infectées et analysés par dRNA-seq, afin de suivre l’évolution des profils d’expression et de modifications. Les résultats seront validés par des outils bioinformatiques spécifiques au signal nanopore ainsi que par spectrométrie de masse.

Ce projet apportera une compréhension fine du rôle de la m6A et d’autres modifications dans la régulation des ARN du VIH-1 et dans les interactions hôte-pathogène, comblant ainsi un manque majeur dans notre connaissance des modifications d’ARN en réplication virale.
Contexte :
Le laboratoire du Dr Redmond Smyth, situé au sein de l'Institut de biologie moléculaire et cellulaire (IBMC), étudie les mécanismes de répli
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