Les cheminées hydrothermales des fonds marins sont des écosystèmes extrêmes et dynamiques où des micro-organismes tels que les Thermococcales Pyrococcus abyssi et Thermococcus barophilus prospèrent à 80–100 °C dans des environnements riches en soufre. L'adaptation de ces microorganismes aux fluctuations de leur environnement est étroitement lié à leurs mécanismes efficaces de traitement de l’ARN, impliquant notamment les nucléases et les hélicases. Chez les Thermococcales, aRNaseJ présente une activité exoribonucléase 5′-3′ et interagit avec l’ARN hélicase ASH-Ski2 et l’aExosome, un complexe exoribonucléasic 3′–5′ . Ces trois acteurs interagissent entre eux et partagent un réseau d’interaction commun contenant HAN, une protéine de type RecJ. Cependant, bien que ces interactions suggèrent un rôle conservé dans le métabolisme de l’ARN, des preuves supplémentaires indiquent un rôle lié à la traduction.
Cette thèse porte sur HAN, un membre de la superfamille DHH, initialement proposé pour participer au redémarrage de la fourche de réplication de l’ADN par son interaction avec HEF, une hélicase/endonucléase d’ADN. Cependant, nos récents résultats ont révélé que HAN interagit également avec les acteurs qui régulent l’ARN, ce qui soulève des questions sur son double rôle dans le métabolisme de l’ADN et de l’ARN. Pour y remédier, nous avons étudié les interactions physiologiques, moléculaires et fonctionnelles du HAN chez les Thermococcales. Nous démontrons d’abord l’activité exonucléase 3′–5′ de HAN sur l’ADN et l’ARN monocaténaires, ainsi que sa capacité à déplacer les hybrides ADN/ARN. Nous avons ensuite caractérisé les partenaires in vitro et in vivo de HAN, révélant des liens potentiels avec la réparation de l'ADN mais également la traduction de l’ARN. Pour comprendre le rôle du HAN chez les Archées, nous avons étudié l’impact de sa délétion sur la croissance, la morphologie cellulaire, les niveaux d’ARN et l’accumulation d’hybrides ADN/ARN.
Nos résultats suggèrent que HAN est recrutée au niveau des sites de conflit pour résoudre des structures secondaires, positionnant HAN comme un acteur clé à l’intersection des machineries de traitement de l’information. |
Deep-sea hydrothermal vents are extreme and dynamic ecosystems where microorganisms such as the Thermococcales Pyrococcus abyssi and Thermococcus barophilus thrive at 80–100°C in sulfur-rich environments.
These organisms rely on efficient RNA processing mechanisms, particularly involving nucleases and helicases, to adapt to constant environmental fluctuations. In Thermococcales, aRNaseJ exhibits 5′–3′ exoribonuclease activity and interacts with the RNA helicase ASH-Ski2 and the aExosome, a 3′–5′ exoribonuclease complex.
These three actors interact with one another and share a common interaction network containing HAN, a RecJ-like protein. However, while these interactions suggest a conserved role in RNA metabolism, additional evidence points to a role linked to translation.
This thesis focuses on HAN, a member of the DHH superfamily, initially proposed to participate in DNA replication fork restart through its interaction with HEF, a DNA helicase/endonuclease. However, our recent findings revealed that HAN also interacts with RNA metabolic players, raising questions about its dual role in DNA and RNA metabolism. To address this, we investigated the physiological, molecular, and functional interactions of HAN in Thermococcales. We first demonstrate HAN’s 3′–5′ exonuclease activity on single-stranded DNA and RNA, as well as its ability to displace DNA/RNA hybrids. We then characterized HAN’s in vitro and in vivo partners, revealing potential links to DNA repair and translation. To decipher HAN’s role in Archaea, we investigated the impact of its deletion on growth, cell morphology, RNA levels, and DNA/RNA hybrid accumulation under optimal and challenging conditions. Our findings suggest that HAN is recruited to conflict sites to resolve secondary structures by processing nucleic acids, positioning HAN as a key player at the intersection of informational processing machineries. |