Caractérisation de la sous-unité bêta du translocon chez la levure Schizosaccharomyces pombe

La sécrétion des protéines est un processus essentiel à la vie. Chez les eucaryotes, les protéines sécrétées transitent dans le réticulum endoplasmique par le pore de translocation. Le translocon est composé de trois sous-unités fondamentales nommées Sec61α, β et γ chez les mammifères, ou Sec61p, Sbh1p et Sss1p chez les levures. Tandis que le rôle des sous-unités α et γ est bien connu, celui de la sous-unité β demeure énigmatique. Plusieurs phénotypes distincts sont associés à cette protéine dans différents organismes, mais le haut niveau de conservation de séquence suggère plutôt une fonction universelle conservée. Récemment, Feng et al. (2007) ont montré que le domaine transmembranaire (TMD) de Sbh1p était suffisant pour complémenter plusieurs phénotypes associés à la délétion du gène chez Saccharomyces cerevisiae, suggérant un rôle important de cette région. L’objectif de mon projet de recherche consiste à étudier la fonction biologique de la sous-unité β du translocon et de son TMD chez Schizosaccharomyces pombe. Dans cette levure, j’ai découvert que le gène sbh1+ n’était pas essentiel à la viabilité à 30oC, mais qu’il était requis pour la croissance à basse température. La délétion de sbh1+ entraîne une sensibilité aux stress de la paroi cellulaire et une diminution de la sécrétion des protéines à 23oC. La surexpression de Sbh1p diminue elle aussi la sécrétion des protéines et altère la morphologie cellulaire. Ces phénotypes sont distincts de ceux observés chez S. cerevisiae, où la délétion des deux paralogues de Sec61β entraîne une sensibilité à haute température plutôt qu’à basse température. Malgré cela, les homologues de Sec61β de S. pombe et de S. cerevisiae sont tout deux capables de complémenter la thermosensibilité respective de chaque levure. La complémentation est possible même avec l’homologue humain de Sec61β, indiquant la conservation d’une fonction de Sec61β de la levure à l’homme. Remarquablement, le TMD de Sec61β de S. pombe, de S. cerevisiae et de l’humain sont suffisants pour complémenter la délétion génomique autant chez la levure à fission que chez la levure à bourgeons. Globalement, ces observations indiquent que le TMD de Sec61β exerce une fonction cellulaire conservée à travers les espèces.

Plant ion channels: gene families, physiology, and functional genomics analyses

Distinct potassium, anion, and calcium channels in the plasma membrane and vacuolar membrane of plant cells have been identified and characterized by patch clamping. Primarily owing to advances in Arabidopsis genetics and genomics, and yeast functional complementation, many of the corresponding genes have been identified. Recent advances in our understanding of ion channel genes that mediate signal transduction and ion transport are discussed here. Some plant ion channels, for example, ALMT and SLAC anion channel subunits, are unique. The majority of plant ion channel families exhibit homology to animal genes; such families include both hyperpolarization- and depolarization-activated Shaker-type potassium channels, CLC chloride transporters/channels, cyclic nucleotide-gated channels, and ionotropic glutamate receptor homologs. These plant ion channels offer unique opportunities to analyze the structural mechanisms and functions of ion channels. Here we review gene families of selected plant ion channel classes and discuss unique structure-function aspects and their physiological roles in plant cell signaling and transport.

Profilin Binding to Poly-l-Proline and Actin Monomers along with Ability to Catalyze Actin Nucleotide Exchange Is Required for Viability of Fission Yeast

We tested the ability of 87 profilin point mutations to complement temperature-sensitive and null mutations of the single profilin gene of the fission yeast Schizosaccharomyces pombe. We compared the biochemical properties of 13 stable noncomplementing profilins with an equal number of complementing profilin mutants. A large quantitative database revealed the following: 1) in a profilin null background fission yeast grow normally with profilin mutations having >10% of wild-type affinity for actin or poly-l-proline, but lower affinity for either ligand is incompatible with life; 2) in the cdc3-124 profilin ts background, fission yeast function with profilin having only 2–5% wild-type affinity for actin or poly-l-proline; and 3) special mutations show that the ability of profilin to catalyze nucleotide exchange by actin is an essential function. Thus, poly-l-proline binding, actin binding, and actin nucleotide exchange are each independent requirements for profilin function in fission yeast.

Searching for novel gene functions in yeast : identification of thousands of novel molecular interactions by protein-fragment complementation assay followed by automated gene function prediction and high-throughput lipidomics

La compréhension de processus biologiques complexes requiert des approches expérimentales et informatiques sophistiquées. Les récents progrès dans le domaine des stratégies génomiques fonctionnelles mettent dorénavant à notre disposition de puissants outils de collecte de données sur l’interconnectivité des gènes, des protéines et des petites molécules, dans le but d’étudier les principes organisationnels de leurs réseaux cellulaires. L’intégration de ces connaissances au sein d’un cadre de référence en biologie systémique permettrait la prédiction de nouvelles fonctions de gènes qui demeurent non caractérisées à ce jour. Afin de réaliser de telles prédictions à l’échelle génomique chez la levure Saccharomyces cerevisiae, nous avons développé une stratégie innovatrice qui combine le criblage interactomique à haut débit des interactions protéines-protéines, la prédiction de la fonction des gènes in silico ainsi que la validation de ces prédictions avec la lipidomique à haut débit. D’abord, nous avons exécuté un dépistage à grande échelle des interactions protéines-protéines à l’aide de la complémentation de fragments protéiques. Cette méthode a permis de déceler des interactions in vivo entre les protéines exprimées par leurs promoteurs naturels. De plus, aucun biais lié aux interactions des membranes n’a pu être mis en évidence avec cette méthode, comparativement aux autres techniques existantes qui décèlent les interactions protéines-protéines. Conséquemment, nous avons découvert plusieurs nouvelles interactions et nous avons augmenté la couverture d’un interactome d’homéostasie lipidique dont la compréhension demeure encore incomplète à ce jour. Par la suite, nous avons appliqué un algorithme d’apprentissage afin d’identifier huit gènes non caractérisés ayant un rôle potentiel dans le métabolisme des lipides. Finalement, nous avons étudié si ces gènes et un groupe de régulateurs transcriptionnels distincts, non préalablement impliqués avec les lipides, avaient un rôle dans l’homéostasie des lipides. Dans ce but, nous avons analysé les lipidomes des délétions mutantes de gènes sélectionnés. Afin d’examiner une grande quantité de souches, nous avons développé une plateforme à haut débit pour le criblage lipidomique à contenu élevé des bibliothèques de levures mutantes. Cette plateforme consiste en la spectrométrie de masse à haute resolution Orbitrap et en un cadre de traitement des données dédié et supportant le phénotypage des lipides de centaines de mutations de Saccharomyces cerevisiae. Les méthodes expérimentales en lipidomiques ont confirmé les prédictions fonctionnelles en démontrant certaines différences au sein des phénotypes métaboliques lipidiques des délétions mutantes ayant une absence des gènes YBR141C et YJR015W, connus pour leur implication dans le métabolisme des lipides. Une altération du phénotype lipidique a également été observé pour une délétion mutante du facteur de transcription KAR4 qui n’avait pas été auparavant lié au métabolisme lipidique. Tous ces résultats démontrent qu’un processus qui intègre l’acquisition de nouvelles interactions moléculaires, la prédiction informatique des fonctions des gènes et une plateforme lipidomique innovatrice à haut débit , constitue un ajout important aux méthodologies existantes en biologie systémique. Les développements en méthodologies génomiques fonctionnelles et en technologies lipidomiques fournissent donc de nouveaux moyens pour étudier les réseaux biologiques des eucaryotes supérieurs, incluant les mammifères. Par conséquent, le stratégie présenté ici détient un potentiel d’application au sein d’organismes plus complexes.

Domains of p85cdc10 required for function of the fission yeast DSC-1 factor.

p85cdc10 is a component of the S.pombe DSC-1 complex, which is thought to mediate periodic transcription of genes in late G1. In order to understand the role of p85cdc10 in the function of this complex, we have analysed which domains of p85cdc10 are required for biological activity and the formation of a stable DSC-1 complex in vitro, both in cdc10 temperature sensitive and null backgrounds. No DSC-1 activity is found in the absence of p85cdc10 and the activity of the complex is reduced or absent in all cdc10ts mutants tested. Full biological activity and rescue of a cdc10::ura4+ null allele requires the N-terminal domain, the cdc10/SWI6 repeats and the helical C-terminal region. In the absence of p85cdc10, both the C-terminal and cdc10/SWI6 repeat domains are required for DSC-1 activity in vitro. In a cdc10ts background, rescue of DSC-1 activity and complementation of mutants, requires only expression of the C-terminal domain, though the presence of the cdc10/SWI6 motifs enhances its activity. The N-terminal domain, alone, or in combination with the cdc10/SWI6 motifs, does not have biological activity, and does not restore DSC-1 activity. We conclude that both the C-terminal domain of p85cdc10 is critical for formation of the DSC-1 complex and that the cdc10/SWI6 motifs also play a role, perhaps by stabilizing the complex. Our data also suggest that the S.pombe DSC-1 complex contains more than one molecule of p85cdc10.

Dissecting cell cycle protein complexes using the pptimized yeast cytosine deaminase protein-fragment complementation assay “You too can play with an edge”

Les protéines sont les produits finaux de la machinerie génétique. Elles jouent des rôles essentiels dans la définition de la structure, de l'intégrité et de la dynamique de la cellule afin de promouvoir les diverses transformations chimiques requises dans le métabolisme et dans la transmission des signaux biochimique. Nous savons que la doctrine centrale de la biologie moléculaire: un gène = un ARN messager = une protéine, est une simplification grossière du système biologique. En effet, plusieurs ARN messagers peuvent provenir d’un seul gène grâce à l’épissage alternatif. De plus, une protéine peut adopter plusieurs fonctions au courant de sa vie selon son état de modification post-traductionelle, sa conformation et son interaction avec d’autres protéines. La formation de complexes protéiques peut, en elle-même, être déterminée par l’état de modifications des protéines influencées par le contexte génétique, les compartiments subcellulaires, les conditions environmentales ou être intrinsèque à la croissance et la division cellulaire. Les complexes protéiques impliqués dans la régulation du cycle cellulaire sont particulièrement difficiles à disséquer car ils ne se forment qu’au cours de phases spécifiques du cycle cellulaire, ils sont fortement régulés par les modifications post-traductionnelles et peuvent se produire dans tous les compartiments subcellulaires. À ce jour, aucune méthode générale n’a été développée pour permettre une dissection fine de ces complexes macromoléculaires. L'objectif de cette thèse est d'établir et de démontrer une nouvelle stratégie pour disséquer les complexes protéines formés lors du cycle cellulaire de la levure Saccharomyces cerevisiae (S. cerevisiae). Dans cette thèse, je décris le développement et l'optimisation d'une stratégie simple de sélection basée sur un essai de complémentation de fragments protéiques en utilisant la cytosine déaminase de la levure comme sonde (PCA OyCD). En outre, je décris une série d'études de validation du PCA OyCD afin de l’utiliser pour disséquer les mécanismes d'activation des facteurs de transcription et des interactions protéine-protéines (IPPs) entre les régulateurs du cycle cellulaire. Une caractéristique clé du PCA OyCD est qu'il peut être utilisé pour détecter à la fois la formation et la dissociation des IPPs et émettre un signal détectable (la croissance des cellules) pour les deux types de sélections. J'ai appliqué le PCA OyCD pour disséquer les interactions entre SBF et MBF, deux facteurs de transcription clés régulant la transition de la phase G1 à la phase S. SBF et MBF sont deux facteurs de transcription hétérodimériques composés de deux sous-unités : une protéine qui peut lier directement l’ADN (Swi4 ou Mbp1, respectivement) et une protéine commune contenant un domain d’activation de la transcription appelée Swi6. J'ai appliqué le PCA OyCD afin de générer un mutant de Swi6 qui restreint ses activités transcriptionnelles à SBF, abolissant l’activité MBF. Nous avons isolé des souches portant des mutations dans le domaine C-terminal de Swi6, préalablement identifié comme responsable dans la formation de l’interaction avec Swi4 et Mbp1, et également important pour les activités de SBF et MBF. Nos résultats appuient un modèle où Swi6 subit un changement conformationnel lors de la liaison à Swi4 ou Mbp1. De plus, ce mutant de Swi6 a été utilisé pour disséquer le mécanisme de régulation de l’entrée de la cellule dans un nouveau cycle de division cellulaire appelé « START ». Nous avons constaté que le répresseur de SBF et MBF nommé Whi5 se lie directement au domaine C-terminal de Swi6. Finalement, j'ai appliqué le PCA OyCD afin de disséquer les complexes protéiques de la kinase cycline-dépendante de la levure nommé Cdk1. Cdk1 est la kinase essentielle qui régule la progression du cycle cellulaire et peut phosphoryler un grand nombre de substrats différents en s'associant à l'une des neuf protéines cycline régulatrice (Cln1-3, Clb1-6). Je décris une stratégie à haut débit, voir à une échelle génomique, visant à identifier les partenaires d'interaction de Cdk1 et d’y associer la cycline appropriée(s) requise(s) à l’observation d’une interaction en utilisant le PCA OyCD et des souches délétées pour chacune des cyclines. Mes résultats nous permettent d’identifier la phase(s) du cycle cellulaire où Cdk1 peut phosphoryler un substrat particulier et la fonction potentielle ou connue de Cdk1 pendant cette phase. Par exemple, nous avons identifié que l’interaction entre Cdk1 et la γ-tubuline (Tub4) est dépendante de Clb3. Ce résultat est conforme au rôle de Tub4 dans la nucléation et la croissance des faisceaux mitotiques émanant des centromères. Cette stratégie peut également être appliquée à l’étude d'autres IPPs qui sont contrôlées par des sous-unités régulatrices.

Cloning the human and mouse MMS19 genes and functional complementation of a yeast mms19 deletion mutant

The MMS19 gene of the yeast Saccharomyces cerevisiae encodes a polypeptide of unknown function which is required for both nucleotide excision repair (NER) and RNA polymerase II (RNAP II) transcription. Here we report the molecular cloning of human and mouse orthologs of the yeast MMS19 gene. Both human and Drosophila MMS19 cDNAs correct thermosensitive growth and sensitivity to killing by UV radiation in a yeast mutant deleted for the MMS19 gene, indicating functional conservation between the yeast and mammalian gene products. Alignment of the translated sequences of MMS19 from multiple eukaryotes, including mouse and human, revealed the presence of several conserved regions, including a HEAT repeat domain near the C-terminus. The presence of HEAT repeats, coupled with functional complementation of yeast mutant phenotypes by the orthologous protein from higher eukaryotes, suggests a role of Mms19 protein in the assembly of a multiprotein complex(es) required for NER and RNAP II transcription. Both the mouse and human genes are ubiquitously expressed as multiple transcripts, some of which appear to derive from alternative splicing. The ratio of different transcripts varies in several different tissue types.

Complementation of the beige mutation in cultured cells by episomally replicating murine yeast artificial chromosomes.

Chédiak-Higashi syndrome in man and the beige mutation of mice are phenotypically similar disorders that have profound effects upon lysosome and melanosome morphology and function. We isolated two murine yeast artificial chromosomes (YACs) that, when introduced into beige mouse fibroblasts, complement the beige mutation. The complementing YACs exist as extrachromosomal elements that are amplified in high concentrations of G418. When YAC-complemented beige cells were fused to human Chédiak-Higashi syndrome or Aleutian mink fibroblasts, complementation of the mutant phenotype also occurred. These results localize the beige gene to a 500-kb interval and demonstrate that the same or homologous genes are defective in mice, minks, and humans.

An Arabidopsis syntaxin homologue isolated by functional complementation of a yeast pep12 mutant.

The syntaxin family of integral membrane proteins are thought to function as receptors for transport vesicles, with different isoforms of this family localized to various membranes throughout the cell. The yeast Pep12 protein is a syntaxin homologue which may function in the trafficking of vesicles from the trans-Golgi network to the vacuole. We have isolated an Arabidopsis thaliana cDNA by functional complementation of a yeast pep12 mutant. The Arabidopsis cDNA (aPEP12) potentially encodes a 31-kDa protein which is homologous to yeast Pep12 and to other members of the syntaxin family, indicating that this protein may function in the docking or fusion of transport vesicles with the vacuolar membrane in plant cells. Northern blot analysis indicates that the mRNA is expressed in all tissues examined, although at a very low level in leaves. The mRNA is found in all cell types in roots and leaves, as shown by in situ hybridization experiments. The existence of plant homologues of proteins of the syntaxin family indicates that the basic vesicle docking and fusion machinery may be conserved in plants as it is in yeast and mammals.

The Essential Nucleolar Yeast Protein Nop8p Controls the Exosome Function during 60S Ribosomal Subunit Maturation

The yeast nucleolar protein Nop8p has previously been shown to interact with Nip7p and to be required for 60S ribosomal subunit formation. Although depletion of Nop8p in yeast cells leads to premature degradation of rRNAs, the biochemical mechanism responsible for this phenotype is still not known. In this work, we show that the Nop8p amino-terminal region mediates interaction with the 5.8S rRNA, while its carboxyl-terminal portion interacts with Nip7p and can partially complement the growth defect of the conditional mutant strain Dnop8/GAL:NOP8. Interestingly, Nop8p mediates association of Nip7p to pre-ribosomal particles. Nop8p also interacts with the exosome subunit Rrp6p and inhibits the complex activity in vitro, suggesting that the decrease in 60S ribosomal subunit levels detected upon depletion of Nop8p may result from degradation of pre-rRNAs by the exosome. These results strongly indicate that Nop8p may control the exosome function during pre-rRNA processing.

Mitochondrial function in the yeast form of the pathogenic fungus Paracoccidioides brasiliensis

Differences between the respiratory chain of the fungus Paracoccidioides brasiliensis and its mammalian host are reported. Respiration, membrane potential, and oxidative phosphorylation in mitochondria from P. brasiliensis spheroplasts were evaluated in situ, and the presence of a complete (Complex I-V) functional respiratory chain was demonstrated. In succinate-energized mitochondria, ADP induced a transition from resting to phosphorylating respiration. The presence of an alternative NADH-ubiquinone oxidoreductase was indicated by: (i) the ability to oxidize exogenous NADH and (ii) the lack of sensitivity to rotenone and presence of sensitivity to flavone. Malate/NAD(+)-supported respiration suggested the presence of either a mitochondrial pyridine transporter or a glyoxylate pathway contributing to NADH and/or succinate production. Partial sensitivity of NADH/succinate-supported respiration to antimycin A and cyanide, as well as sensitivity to benzohydroxamic acids, suggested the presence of an alternative oxidase in the yeast form of the fungus. An increase in activity and gene expression of the alternative NADH dehydrogenase throughout the yeast`s exponential growth phase was observed. This increase was coupled with a decrease in Complex I activity and gene expression of its subunit 6. These results support the existence of alternative respiratory chain pathways in addition to Complex I, as well as the utilization of NADH-linked substrates by P. brasiliensis. These specific components of the respiratory chain could be useful for further research and development of pharmacological agents against the fungus.

Functional complementation of a yeast knockout strain by Schistosoma mansoni Rho1 GTPase in the presence of caffeine, an agent that affects mutants defective in the protein kinase C signal transduction pathway

In a previous study, the Schistosoma mansoni Rho1 protein was able to complement Rho1 null mutant Saccharomyces cerevisiae cells at restrictive temperatures and under osmotic stress (low calcium concentration) better than the human homologue (RhoA). It is known that under osmotic stress, the S. cerevisiae Rho1 triggers two distinct pathways: activation of the membrane 1,3-beta-glucan synthase enzymatic complex and activation of the protein kinase C1 signal transduction pathway, promoting the transcription of response genes. In the present work the SmRho1 protein and its mutants smrho1E97P, smrho1L101T, and smrho1E97P, L101T were used to try to clarify the basis for the differential complementation of Rho1 knockout yeast strain by the human and S. mansoni genes. Experiments of functional complementation in the presence of caffeine and in the presence of the osmotic regulator sorbitol were conducted. SmRho1 and its mutants showed a differential complementation of the yeast cells in the presence of caffeine, since smrho1E97P and smrho1E97P, L101T mutants showed a delay in the growth when compared to the yeast complemented with the wild type SmRho1. However, in the presence of sorbitol and caffeine the wild type SmRho1 and mutants showed a similar complementation phenotype, as they allowed yeast growth in all caffeine concentrations tested.

Leishmania major metacaspase can replace yeast metacaspase in programmed cell death and has arginine-specific cysteine peptidase activity.

The human protozoan parasite Leishmania major has been shown to exhibit several morphological and biochemical features characteristic of a cell death program when differentiating into infectious stages and under a variety of stress conditions. Although some caspase-like peptidase activity has been reported in dying parasites, no caspase gene is present in the genome. However, a single metacaspase gene is present in L. major whose encoded protein harbors the predicted secondary structure and the catalytic dyad histidine/cysteine described for caspases and other metacaspases identified in plants and yeast. The Saccharomyces cerevisiae metacaspase YCA1 has been implicated in the death of aging cells, cells defective in some biological functions, and cells exposed to different environmental stresses. In this study, we describe the functional heterologous complementation of a S. cerevisiae yca1 null mutant with the L. major metacaspase (LmjMCA) in cell death induced by oxidative stress. We show that LmjMCA is involved in yeast cell death, similar to YCA1, and that this function depends on its catalytic activity. LmjMCA was found to be auto-processed as occurs for caspases, however LmjMCA did not exhibit any activity with caspase substrates. In contrast and similarly to Arabidopsis thaliana metacaspases, LmjMCA was active towards substrates with arginine in the P1 position, with the activity being abolished following H147A and C202A catalytic site mutations. These results suggest that metacaspases are members of a family of peptidases with a role in cell death conserved in evolution notwithstanding possible differences in their catalytic activity.

Study of the SRR1-gene family in Arabidopsis, yeast and mouse cells

Abstract: Light is a very important environmental cue for plants. In addition to the energy for photosynthesis, it also provides information that is essential for many processes including seed germination, seedlings development, neighbours detection or transition from the vegetative to the reproductive state. Plants evolved different photoreceptors, among which the phytochromes (PHY), which are red/far-red photoreceptors. This family is composed of 5 members in Arabidopsis thaliana, among which phyB plays the major role for detection of red light. Phytochromes are also able to reset the phase of the circadian clock, which is composed of a complicated network of genes able to produce rhythms of about 24 hours, even in constant conditions. SRR1 (Sensitivity to Red light Reduced) is a gene that was shown to act in the phyB pathway as well as in the circadian clock. It was proposed to play a role in the maintenance of rhythms of the core oscillator because of the circadian phenotype of the srr1 mutant in constant light and in constant darkness. In the present study, we present data confirming the role of SRR1 in the core oscillator. Moreover, we show that SRR1 levels are not limiting for circadian rhythms nor for light perception. We show that the protein levels, the sub-cellular localisation or the complex in which SRR1 is found are not regulated in a circadian manner. Orthologues of SRR1 exist in numerous eukaryotes, forming a new gene family. None of the members of this family have been described. Here, we present data suggesting that the mouse orthologue of SRR1 may not be required for oscillation of the circadian clock of mouse cells in culture. The yeast gene (called BER1 for Benomyl REsistant) was studied to understand the biochemical function of this gene family. Based on synthetic genetic screens, a role of Ber1 was inferred in microtubules dynamics, N-terminal acetylation of protein and proteasome biogenesis. The effect of Ber1 on microtubules was confirmed by the observation that the ber1Δ mutant is more resistant to microtubule-depolymerising drugs and microscopic examination of microtubules in ber 1 Δ mutants. Complementation assays of ber1 Δ mutants and srrl mutants failed to reveal any obvious functional conservation of the mouse, yeast and Arabidopsis orthologues. In conclusion, the SRR1 family might encode genes that either plays different roles in different organisms, or have similar biochemical function but are involved in diverse pathway. Résumé: La lumière est un des facteurs abiotiques les plus important pour les plantes. En plus de l'énergie fournie pour la photosynthèse, elle fourni également de l'information nécessaire pour différents processus comme la germination, le développement des jeunes plantules, la détection de plantes avoisinantes ou encore la transition entre le développement végétatif et reproductif. Plusieurs types de photorécepteurs sont apparus chez les plantes au cours de l'évolution, notamment les phytochromes (PHI, qui perçoivent la lumière rouge et rouge lointaine. Cette famille est composé de 5 membres chez Arabidopsis thaliana, parmi lesquels phyB est le principal récepteur pour la lumière rouge. Les phytochromes sont aussi utiles pour la synchronisation entre les cycles jour-nuit dus à la rotation de la terre et l'horloge circadienne. Cette dernière est composée d'un réseau compliqué qui permet la production de rythmes capables de perdurer même en conditions constantes. SRRI (Sensitivity to Red light Reduced) est un gène qui agit dans la voie de signalisation de phyB ainsi que dans l'horloge circadienne. Il a été proposé que SRRI joue un rôle dans la maintenance des rythmes de l'oscillateur principal à cause des phénotypes circadiens du mutant srrl observés en lumière et en obscurité continue. Dans ce travail, nous présentons des données confirmant le rôle de SRR1 dans l'oscillateur principal. Nous montrons que les niveaux d'expression de SRRI ne sont pas limitants pour les rythmes circadiens ou la perception de la lumière. Enfin, nous montrons que le niveau d'accumulation de la protéine, sa localisation subcellulaire ou encore la taille du complexe dans lequel SRRl est trouvé ne sont pas régulés de façon circadiennes. Des orthologues de SRRI existent chez de nombreux eucaryotes, formant une nouvelle famille de gènes. Aucun des membres de cette famille n'a été étudié avant ce travail. Nous présentons des données suggérant que l'orthologue de la souris n'est peut-être pas requis pour les oscillations de l'horloge circadienne de cellules de souris en culture. Le gène de la levure (appelé SERI pour Benomyl REsistant) a été étudié afin de mieux comprendre la fonction biochimique de cette famille de gène. Une analyse par crible synthétique léthal a révélé un rôle de Ber1 dans la dynamique des microtubules, l'acétylation des protéines en N-terminal et la biogenèse du protéasome. L'effet de Ber1 sur les microtubules a été confirmé par l'observation du mutant ber1 en présence de drogue capable de dépolymériser les microtubules. Celui-ci est plus résistant à ces drogues que le type sauvage. Des expériences de complémentation n'ont pas montré de conservation de la fonction entre SRRI et ses homologues de souris ou de levure. En conclusion, la famille SRRI code pour des gènes qui pourraient avoir soit des rôles différents selon les organismes, soit la même fonction biochimique mais qui serait utile pour des voies de signalisation différentes.

Loss of function mutations in HARS cause a spectrum of inherited peripheral neuropathies.

Inherited peripheral neuropathies are a genetically heterogeneous group of disorders characterized by distal muscle weakness and sensory loss. Mutations in genes encoding aminoacyl-tRNA synthetases have been implicated in peripheral neuropathies, suggesting that these tRNA charging enzymes are uniquely important for the peripheral nerve. Recently, a mutation in histidyl-tRNA synthetase (HARS) was identified in a single patient with a late-onset, sensory-predominant peripheral neuropathy; however, the genetic evidence was lacking, making the significance of the finding unclear. Here, we present clinical, genetic, and functional data that implicate HARS mutations in inherited peripheral neuropathies. The associated phenotypic spectrum is broad and encompasses axonal and demyelinating motor and sensory neuropathies, including four young patients presenting with pure motor axonal neuropathy. Genome-wide linkage studies in combination with whole-exome and conventional sequencing revealed four distinct and previously unreported heterozygous HARS mutations segregating with autosomal dominant peripheral neuropathy in four unrelated families (p.Thr132Ile, p.Pro134His, p.Asp175Glu and p.Asp364Tyr). All mutations cause a loss of function in yeast complementation assays, and p.Asp364Tyr is dominantly neurotoxic in a Caenorhabditis elegans model. This study demonstrates the role of HARS mutations in peripheral neuropathy and expands the genetic and clinical spectrum of aminoacyl-tRNA synthetase-related human disease.