Localisation des ARNm sur la surface mitochondriale : outil pour le traitement de pathologies rétiniennes dues à des mutations de l'ADN mitochondrial

mRNA localization to the mitochondrial surface: a tool to treat retinal pathologies due to mitochondrial DNA mutations

Laboratoire de Physiopathologie Cellulaire et Moléculaire de la Rétine, INSERM U592, Hôpital Saint-Antoine, Bât. Kourilsky, 184, rue du Faubourg Saint-Antoine, 75771 Paris Cedex 12.

Auteur de correspondance : corral@st-antoine.inserm.fr

Reçu : 21 Juin 2006

Résumé

La distribution spatio-temporelle des ARNm joue un rôle fondamental au cours du développement et de la différenciation cellulaire mais aussi pour permettre la plasticité synaptique. L'adressage d'ARNm à la surface d'organites, en particulier la mitochondrie, est également important pour l'accomplissement des fonctions dans la cellule. Deux séquences sont nécessaires et suffisantes pour localiser un ARNm sur la surface mitochondriale : le MTS (Mitochondrial Targeting Sequence) et le 3'UTR. C'est pourquoi, nous avons utilisé la localisation des ARNm comme un outil pour adresser à la mitochondrie une protéine qui n'est pas normalement importée. Nous avons choisi d'associer aux versions nucléaires des gènes ATP6 et ND1 les séquences d'adressage du gène nucléaire COX10, dont l'ARNm qui se localise exclusivement sur la surface mitochondriale. Cette stratégie consistant à contraindre un ARNm à se localiser sur la surface mitochondriale améliore significativement l'expression allotopique des gènes mitochondriaux examinés.

Abstract

mRNA subcellular distribution and translational control are key player mechanisms for development, cellular differentiation and synaptic plasticity. mRNA localization is also implicated in mitochondria biogenesis. Two sequences within the transcripts are involved in their mitochondrial localization: the region coding for the mitochondrial targeting sequence (MTS) and the 3'UTR. Therefore, we decided to use mRNA localization as a tool to address to mitochondria a protein that is not normally imported. We have chosen to construct nuclear versions of the mtDNA encoded ATP6 and ND1 genes to which we appended the signals of COX10 gene, whose transcript is sorted to the mitochondrial surface. Thus, by directing a hybrid mRNA to the mitochondrial surface, we significantly improved the feasibility of the allotopic approach for the mitochondrial genes examined.