Fonctions de la 2’-O-méthyltransférase FTSJ1 dans la régulation de l'expression des gènes et le développement neuronal

RNAs of all the domains of life carry chemical modifications. Extensive studies over the last decades linked the loss of RNA modification enzymes to several pathologies, notably, ones related to the nervous system. During my PhD, I contributed to the understanding of the functions of FTSJ1, a Trm7 family enzyme responsible for tRNA ribose methylation of two nucleotides of the anticodon loop including the Wobble (34th) position. FTSJ1 loss of function causes intellectual disability, however, the mechanisms underlying this condition remain elusive. My colleagues previously identified the orthologs of FTSJ1 in Drosophila as regulators of RNA interference pathways. During my PhD, I contributed to the characterization of a new FTSJ1 pathological variant, and to the study of transcriptomes of patient derived lymphocytes. I also identified morphological defects associated with the loss of FTSJ1 in cultured human immature neurons. Similarly, the Drosophila model lacking the orthologs of FTSJ1 exhibits similar morphological defects in the neuromuscular junctions. Cognitive assessments exhibited drastically reduced long-term memory in all mutant combinations. Given the primary function of tRNAs in translation, I lastly conducted a transcriptome wide profiling of ribosome footprints on patient derived cell lines, together with an RNAseq analysis. A gene ontology analysis revealed a number of deregulated genes at the translational level, primarily involved in vocal and imitative learning. Overall, these results show a substantial regulation of brain morphogenesis genes attributed to FTSJ1, as well as morphological defects altering cultured neural cells, but also in the Drosophila model lacking FTSJ1. As a perspective, exploitation of new ribosome profiling datasets, with an emphasis on codon specific signatures on translation efficiency by tRNA substrates of FTSJ1 could lead to a better understanding of the mechanisms underlying FTSJ1 related intellectual disability.Dans tous les domaines du vivant, la majorité des ARN de toutes les catégories sont chimiquement modifiés. De nombreuses études au cours des dernières décennies ont permis de montrer que la perte des enzymes de modification des ARN sont à l’origine de nombreuses pathologies, notamment liées au système nerveux. Au cours de ma thèse, j'ai contribué à la compréhension des fonctions de FTSJ1, une enzyme de la famille Trm7 responsable de la 2’-O-méthylation des ARNt sur deux nucléotides de la boucle anticodon dont le Wobble (nucléotide 34). La perte de fonction de FTSJ1 est à l'origine d'une déficience intellectuelle, cependant, les mécanismes moléculaires sous-jacents restent incompris. Mes collègues de laboratoire ont précédemment identifié les orthologues de FTSJ1 chez la drosophile comme régulateurs des voies d’ARN interférence. Au cours de ma thèse, j'ai contribué à la caractérisation d'un nouveau variant pathologique de FTSJ1 et à l'étude des transcriptomes de lymphocytes dérivés de patients atteints de déficience intellectuelle. J'ai également identifié des défauts morphologiques associés à l’inhibition de FTSJ1 dans des neurones immatures humains en culture. De même, le modèle drosophile dépourvu des orthologues de FTSJ1 présente des défauts morphologiques similaires au niveau des jonctions neuromusculaires. Des évaluations cognitives ont montré une réduction drastique de la mémoire à long terme chez tous les mutants. Étant donné la fonction principale des ARNt dans la traduction, j'ai enfin réalisé un ribosome profiling sur les lignées cellulaires dérivées de patients, ainsi qu'une analyse RNAseq. Une analyse de gene ontology a révélé un nombre de gènes dérégulés au niveau traductionnel, principalement impliqués dans l'apprentissage vocal et imitatif. Dans l'ensemble, ces résultats montrent une régulation des gènes de la morphogenèse cérébrale attribués à FTSJ1, ainsi que des défauts morphologiques altérant les cellules neuronales en culture, mais aussi dans le modèle de drosophile muté dans FTSJ1. En perspective, il serait utile d'exploiter ces nouveaux jeux de données de ribosome profiling chez l’homme et la drosophile, en mettant l'accent sur les signatures spécifiques des codons et sur l'efficacité de la traduction par les ARNt substrats de FTSJ1. Ces résultats pourraient conduire à une meilleure compréhension des mécanismes à l’origine de la déficience intellectuelle liée à FTSJ1

Fonctions de la 2’-O-méthyltransférase FTSJ1 dans la régulation de l'expression des gènes et le développement neuronal

Dans tous les domaines du vivant, la majorité des ARN de toutes les catégories sont chimiquement modifiés. De nombreuses études au cours des dernières décennies ont permis de montrer que la perte des enzymes de modification des ARN sont à l’origine de nombreuses pathologies, notamment liées au système nerveux. Au cours de ma thèse, j'ai contribué à la compréhension des fonctions de FTSJ1, une enzyme de la famille Trm7 responsable de la 2’-O-méthylation des ARNt sur deux nucléotides de la boucle anticodon dont le Wobble (nucléotide 34). La perte de fonction de FTSJ1 est à l'origine d'une déficience intellectuelle, cependant, les mécanismes moléculaires sous-jacents restent incompris. Mes collègues de laboratoire ont précédemment identifié les orthologues de FTSJ1 chez la drosophile comme régulateurs des voies d’ARN interférence. Au cours de ma thèse, j'ai contribué à la caractérisation d'un nouveau variant pathologique de FTSJ1 et à l'étude des transcriptomes de lymphocytes dérivés de patients atteints de déficience intellectuelle. J'ai également identifié des défauts morphologiques associés à l’inhibition de FTSJ1 dans des neurones immatures humains en culture. De même, le modèle drosophile dépourvu des orthologues de FTSJ1 présente des défauts morphologiques similaires au niveau des jonctions neuromusculaires. Des évaluations cognitives ont montré une réduction drastique de la mémoire à long terme chez tous les mutants. Étant donné la fonction principale des ARNt dans la traduction, j'ai enfin réalisé un ribosome profiling sur les lignées cellulaires dérivées de patients, ainsi qu'une analyse RNAseq. Une analyse de gene ontology a révélé un nombre de gènes dérégulés au niveau traductionnel, principalement impliqués dans l'apprentissage vocal et imitatif. Dans l'ensemble, ces résultats montrent une régulation des gènes de la morphogenèse cérébrale attribués à FTSJ1, ainsi que des défauts morphologiques altérant les cellules neuronales en culture, mais aussi dans le modèle de drosophile muté dans FTSJ1. En perspective, il serait utile d'exploiter ces nouveaux jeux de données de ribosome profiling chez l’homme et la drosophile, en mettant l'accent sur les signatures spécifiques des codons et sur l'efficacité de la traduction par les ARNt substrats de FTSJ1. Ces résultats pourraient conduire à une meilleure compréhension des mécanismes à l’origine de la déficience intellectuelle liée à FTSJ1.RNAs of all the domains of life carry chemical modifications. Extensive studies over the last decades linked the loss of RNA modification enzymes to several pathologies, notably, ones related to the nervous system. During my PhD, I contributed to the understanding of the functions of FTSJ1, a Trm7 family enzyme responsible for tRNA ribose methylation of two nucleotides of the anticodon loop including the Wobble (34th) position. FTSJ1 loss of function causes intellectual disability, however, the mechanisms underlying this condition remain elusive. My colleagues previously identified the orthologs of FTSJ1 in Drosophila as regulators of RNA interference pathways. During my PhD, I contributed to the characterization of a new FTSJ1 pathological variant, and to the study of transcriptomes of patient derived lymphocytes. I also identified morphological defects associated with the loss of FTSJ1 in cultured human immature neurons. Similarly, the Drosophila model lacking the orthologs of FTSJ1 exhibits similar morphological defects in the neuromuscular junctions. Cognitive assessments exhibited drastically reduced long-term memory in all mutant combinations. Given the primary function of tRNAs in translation, I lastly conducted a transcriptome wide profiling of ribosome footprints on patient derived cell lines, together with an RNAseq analysis. A gene ontology analysis revealed a number of deregulated genes at the translational level, primarily involved in vocal and imitative learning. Overall, these results show a substantial regulation of brain morphogenesis genes attributed to FTSJ1, as well as morphological defects altering cultured neural cells, but also in the Drosophila model lacking FTSJ1. As a perspective, exploitation of new ribosome profiling datasets, with an emphasis on codon specific signatures on translation efficiency by tRNA substrates of FTSJ1 could lead to a better understanding of the mechanisms underlying FTSJ1 related intellectual disability

Clonal dissemination of OXA-48-producing Enterobacter cloacae isolates from companion animals in Algeria

International audienc

Smurfness‐based two‐phase model of ageing helps deconvolve the ageing transcriptional signature

International audienceAgeing is characterised at the molecular level by six transcriptional ‘hallmarks of ageing’, that are commonly described as progressively affected as time passes. By contrast, the ‘Smurf’ assay separates high‐and‐constant‐mortality risk individuals from healthy, zero‐mortality risk individuals, based on increased intestinal permeability. Performing whole body total RNA sequencing, we found that Smurfness distinguishes transcriptional changes associated with chronological age from those associated with biological age. We show that transcriptional heterogeneity increases with chronological age in non‐Smurf individuals preceding the other five hallmarks of ageing that are specifically associated with the Smurf state. Using this approach, we also devise targeted pro‐longevity genetic interventions delaying entry in the Smurf state. We anticipate that increased attention to the evolutionary conserved Smurf phenotype will bring about significant advances in our understanding of the mechanisms of ageing

The Non-Coding RNA Journal Club: Highlights on Recent Papers—10

International audienceWe are delighted to share with you our seventh Journal Club and highlight some of the most interesting papers published recently. We hope to keep you up-to-date with non-coding RNA research works that are outside your study area. The Non-Coding RNA Scientific Board wishes you an exciting and fruitful read

tRNA 2′-O-methylation by a duo of TRM7/FTSJ1 proteins modulates small RNA silencing in Drosophila

International audience2'-O-Methylation (Nm) represents one of the most common RNA modifications. Nm affects RNA structure and function with crucial roles in various RNA-mediated processes ranging from RNA silencing, translation, self versus non-self recognition to viral defense mechanisms. Here, we identify two Nm methyltransferases (Nm-MTases) in Drosophila melanogaster (CG7009 and CG5220) as functional orthologs of yeast TRM7 and human FTSJ1. Genetic knockout studies together with MALDI-TOF mass spectrometry and RiboMethSeq mapping revealed that CG7009 is responsible for methylating the wobble position in tRNAPhe, tRNATrp and tRNALeu, while CG5220 methylates position C32 in the same tRNAs and also targets additional tRNAs. CG7009 or CG5220 mutant animals were viable and fertile but exhibited various phenotypes such as lifespan reduction, small RNA pathways dysfunction and increased sensitivity to RNA virus infections. Our results provide the first detailed characterization of two TRM7 family members in Drosophila and uncover a molecular link between enzymes catalyzing Nm at specific tRNAs and small RNA-induced gene silencing pathways