Chez E. coli, Rho est un facteur essentiel qui contrôle l’expression de multiples unités transcriptionnelles via le phénomène de terminaison de la transcription. Rho est un moteur moléculaire ATP-dépendant ayant une activité ARN hélicase caractéristique de sa capacité à dissocier des obstacles (comme l’ARN polymérase) lors de sa translocation le long de sa piste ARN. Il existe différentes structures de Rho en interaction avec l’ARN qui suggèrent des mécanismes de translocation contradictoires. Afin de mieux comprendre ces mécanismes, nous avons utilisé deux approches complémentaires pour identifier les fonctionnalités moléculaires importantes au sein de l’ARN et de Rho : l’approche NAIM (Nucleotide Analog Interference Mapping) développée au laboratoire et la mutagenèse dirigée. Nos résultats excluent une organisation de l’anneau hexamérique en «trimère de dimère» (ainsi que les mécanismes de translocation qui en découlent) mais sont compatibles avec différents aspects rencontrés dans une structure en anneau asymétrique plus récente. Toutefois, nos résultats ne supportent pas le mécanisme d’escorte nucléotide par nucléotide qui découle de cette structure asymétrique. Ainsi, nous montrons que Rho contacte la chaîne ARN de façon hétérogène et ne nécessite un groupement 2’-OH que tous les sept nucléotides en moyenne. Par ailleurs, nous avons exploré l’interactome d’E. coli dans le but d’identifier d’éventuels régulateurs de la fonction de Rho. Nous montrons que la protéine hexamèrique Hfq présente une similitude topologique avec les protéines endogènes NusG et YaeO et que, comme elles, Hfq s’associe à Rho pour en réguler la fonction. L’interaction Hfq:Rho inhibe les activités enzymatiques de Rho. Ces résultats révèlent un nouveau mécanisme d’anti-terminaison de la transcription avec diverses implications possibles dans le métabolisme bactérien et/ou la virulence de germes pathogènes. / In E. coli, Rho is an essential factor that controls the expression of multiple transcriptional units via the phenomenon of transcription termination. Rho is an ATP-dependent molecular motor displaying RNA helicase activity, a feature typical of Rho’s ability to dissociate obstacles (such as RNA polymerase) during translocation along its RNA track. Different structures of the Rho-RNA complex have been published and suggest contradictory mechanisms of translocation. In order to understand these mechanisms, we have used two complementary approaches to identify functionality molecular comports in RNA and Rho : the NAIM (Nucleotide Analog Interference Mapping) approach developed in the laboratory and site-directed mutagenesis. Our results exclude that Rho forms a functional "trimer of dimer" ring (which rules out related translocation mechanisms) but are compatible with various aspects encountered in a recent asymmetric ring structure. However, our results do not support the "nucleotide by nucleotide" escort mechanism inferred from this asymmetric structure. Indeed, we show that Rho forms heterogonous contacts with the RNA chain and only requires a 2'-OH every seven nucleotides on average. Furthermore, we explored the interactome of E. coli in order to identify potential regulators of Rho function. We show that the hexameric protein Hfq displays topological similarity with the endogenous proteins NusG and YaeO and, that, like them, Hfq associates with Rho to regulate Rho function. The Hfq:Rho interaction inhibits the enzymatic activities of Rho. These results reveal a novel mechanism of transcription anti-termination with potentially important implications in bacterial metabolism and/or virulence of pathogens.

Chez les eucaryotes, l’information génétique est transcrite en ARN messager qui subit plusieurs étapes de maturation et évènements d’assemblage avant d’être exporté hors du noyau. Ces modifications du transcrit sont effectuées par de nombreux facteurs protéiques recrutés au transcrit naissant, formant ainsi une particule ribonucléoprotéique (mRNP). La biogenèse du mRNP est étroitement liée avec la transcription et le contrôle qualité afin d’assurer l’efficacité et l’exactitude de la production de mRNPs matures. Des études récentes suggèrent que les membres du complexe THO-Sub2 pourraient être des facteurs cruciaux dans le couplage de la transcription, de la biogénèse du mRNP et de l’export. Dans notre groupe, nous avons mis en oeuvre un essai novateur pour étudier la biogénèse du mRNP et le contrôle qualité, basé sur l’expression du facteur Rho bactérien dans Saccharomyces cerevisiae. Rho interfère avec l’assemblage adéquat du mRNP et génère des transcrits aberrants qui sont dégradés par la machinerie de dégradation nucléaire. Dans cette étude, nous avons utilisé le système expérimental Rho pour mieux comprendre Rrp6 et l’implication de l’exosome dans la dégradation des transcrits liée au contrôle qualité, ainsi que pour mieux caractériser le rôle et la fonction du complexe THO-Sub2 dans le processus de biogénèse du mRNP. Les résultats obtenus révèlent une différence intéressante dans le comportement des membres du complexe THO sous l’action de Rho et dévoilent leur dépendance à la liaison à l’ARN, ce qui n’aurait pas pu être observé avec d’autres techniques expérimentales. Cela confirme le potentiel attendu du système expérimental basé sur Rho dans l’étude des facteurs protéiques impliqués dans la biogénèse et le contrôle qualité du mRNP. / In eukaryotes, the genetic information is transcribed into messenger RNA which undergoes various processing and assembly events prior to its export from the nucleus. These transcript modifications are performed by numerous protein factors recruited to the nascent transcript, thus making a messenger ribonucleoprotein particle (mRNP). mRNP biogenesis is tightly interconnected with both transcription and quality control to ensure efficiency and accuracy in production of mature mRNPs. Recent findings suggest that members of THO-Sub2 complex might be crucial factors in coupling transcription, mRNP biogenesis and export. In our group, we have implemented an innovative assay to study mRNP biogenesis and quality control, based on the expression of the bacterial factor Rho in Saccharomyces cerevisiae. Rho interferes with proper mRNP assembly and generates aberrant transcripts degraded by the nuclear degradation machinery. In this study, we use Rho experimental system to expand our findings on Rrp6 and exosome involvement in quality control degradation of transcripts, as well as to better characterize the role and function of THO-Sub2 complex in the process of mRNP biogenesis. Obtained results reveal an interesting difference in behavior of THO complex members upon Rho action and disclose their dependence on binding to the RNA, which could not be observed by other experimental techniques. This substantiates the expected potential of Rho-based experimental system in the study of protein factors involved in mRNP biogenesis and quality control.