Description du projet
Rôle des protéines argonautes chez les procaryotes
Les protéines argonautes sont des composants de l’extinction des gènes induite par l’ARN, appelée interférence par l’ARN. Elles se lient à différentes classes de petits ARN non codants, qui les guident vers des cibles spécifiques, entraînant le clivage de l’ARNm ou l’inhibition de la traduction. Pourtant, leur origine évolutive se situe chez les procaryotes. Le projet COMPASS, financé par l’UE, permettra de cartographier la fonction des systèmes inexplorés des protéines argonautes procaryotes (pAgo), dans lesquels les pAgo s’associent à des protéines auxiliaires. L’hypothèse est que les pAgo se lient à des séquences d’ADN exogènes, entraînant le recrutement des protéines auxiliaires et remplissant des rôles totalement nouveaux, allant de la stimulation du transfert horizontal de gènes au déclenchement de la mort cellulaire programmée. Les résultats du projet permettront de réutiliser les systèmes pAgo programmables pour le développement d’outils génétiques.
Objectif
Eukaryotic Argonaute proteins are known for their central role in RNA interference pathways. Yet, the evolutionary origin of Argonaute proteins lies in prokaryotes, where other proteins essential for RNA interference are absent. Therefore, prokaryotic Argonaute proteins (pAgos) must have distinct ancestral functions. Although a handful of closely related pAgos interfere with exogenous DNA invaders such as plasmids, pAgos are extremely diverse in terms of sequence conservation and domain architecture. In addition, many pAgos genetically associate with various putative enzyme domains, which suggests that they are functionally interdependent. As such, different pAgos must rely on distinct mechanism and are expected to fulfil a range of different roles. Therefore, the function of most pAgos remains completely unknown.
The COMPASS project will map the function of unexplored pAgo systems, in which pAgos associate with auxiliary proteins. I hypothesize that in these systems, pAgo binds exogenous DNA sequences in a guide-dependent manner. This can result in the recruitment and/or activation of the auxiliary proteins. As pAgo-associated auxiliary proteins are homologous to proteins involved in DNA recombination, NAD+ turnover, or protein deacetylation, these pAgo systems are expected to fulfil completely novel roles ranging from stimulating horizontal gene transfer to triggering programmed cell death.
The uncharacterized roles of these pAgo systems and the mechanisms underlying their functionality will be elucidated by a multidisciplinary approach combining microbiology, protein biochemistry, and X-ray crystallography techniques. Not only will the results facilitate a deeper understanding of the evolutionary diversification of pAgos, it will also enable the repurposing of programmable pAgo systems for the development of genetic tools that facilitate guide sequence-directed DNA recombination and high-sensitivity detection of target DNA sequences.
Champ scientifique (EuroSciVoc)
CORDIS classe les projets avec EuroSciVoc, une taxonomie multilingue des domaines scientifiques, grâce à un processus semi-automatique basé sur des techniques TLN. Voir: https://op.europa.eu/en/web/eu-vocabularies/euroscivoc.
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