L’étude qui vous est présentée dans ce mémoire est réalisée chez l’organisme Schizosaccharomyces pombe et elle porte sur la caractérisation de la protéine Nab2, une protéine liant les queues poly(A) ainsi que sur son implication dans la régulation génique. Tout d’abord, il faut savoir qu’il existe quatre modes de régulation (transcriptionnel, post-transcriptionnel, traductionnel et post-traductionnel) dans lesquels interviennent différents types de protéines, en particulier des protéines liant les queues poly(A) des ARN, aussi connues sous le nom de PABPs. Ces protéines reconnaissent l’ARN à l’aide de différents domaines de liaison et elles se subdivisent en deux catégories : les PABPs nucléaires ou cytoplasmiques, représentées respectivement par PABPN1 et PABPC1 chez les mammifères. Comprendre la fonction des PABPs revêt un intérêt particulier puisqu’elles sont impliquées à différents stades de la régulation génique. Des maladies ont aussi été associées à deux PABPs nucléaires humaines, PABPN1 et ZC3H14, mais aucune association entre leur fonction réciproque et la maladie n’a pu être établie. Une des façons de comprendre leur rôle est d’étudier celui de leurs orthologues respectifs. Chez la levure à fission, un orthologue de PABPN1 a été caractérisé et il s’agit de Pab2. S. pombe possède cependant une seconde PABP nucléaire, Nab2, qui est caractérisée dans ces travaux. Des méthodes in vivo et in vitro ont été utilisées afin de confirmer le statut de la protéine, à savoir qu’il s’agit bel et bien d’une PABP nucléaire et que celle-ci est non essentielle. L’identification de partenaires protéiques de Nab2 par spectrométrie de masse a aussi permis de relier Nab2 avec des processus de régulation génique tels que l’épissage et la dégradation. Puisque Pab2 est aussi associée à des fonctions en lien avec la dégradation, il est possible de faire un parallèle entre ces deux protéines et de supposer qu’elles interagissent ensemble. La deuxième partie de ces travaux porte donc sur l’étude de la relation fonctionnelle entre Nab2 et Pab2 et elle a permis de montrer un mécanisme de régulation opportuniste basé sur la liaison de la cible ARN par l’une ou l’autre de ces PABPs. En effet, l’étude de la régulation du gène modèle RPL30-2 indique que Nab2 et Pab2 ont des rôles opposés puisqu’ils sont respectivement des régulateurs positifs et négatifs de l’expression de son transcrit.

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While the causes of myriad medical and infectious illnesses have been identified, the etiologies of neuropsychiatric illnesses remain elusive. This is due to two major obstacles. First, the risk for neuropsychiatric disorders, such as schizophrenia, is determined by both genetic and environmental factors. Second, numerous genes influence susceptibility for these illnesses. Genome-wide association studies have identified at least 108 genomic loci for schizophrenia, and more are expected to be published shortly. In addition, numerous biological processes contribute to the neuropathology underlying schizophrenia. These include immune dysfunction, synaptic and myelination deficits, vascular abnormalities, growth factor disruption, and N-methyl-D-aspartate receptor (NMDAR) hypofunction. However, the field of psychiatric genetics lacks a unifying model to explain how environment may interact with numerous genes to influence these various biological processes and cause schizophrenia. Here we describe a biological cascade of proteins that are activated in response to environmental stimuli such as stress, a schizophrenia risk factor. The central proteins in this pathway are critical mediators of memory formation and a particular form of hippocampal synaptic plasticity, long-term depression (LTD). Each of these proteins is also implicated in schizophrenia risk. In fact, the pathway includes four genes that map to the 108 loci associated with schizophrenia: GRIN2A, nuclear factor of activated T-cells (NFATc3), early growth response 1 (EGR1) and NGFI-A Binding Protein 2 (NAB2); each of which contains the "Index single nucleotide polymorphism (SNP)" (most SNP) at its respective locus. Environmental stimuli activate this biological pathway in neurons, resulting in induction of EGR immediate early genes: EGR1, EGR3 and NAB2. We hypothesize that dysfunction in any of the genes in this pathway disrupts the normal activation of Egrs in response to stress. This may result in insufficient electrophysiologic, immunologic, and neuroprotective, processes that these genes normally mediate. Continued adverse environmental experiences, over time, may thereby result in neuropathology that gives rise to the symptoms of schizophrenia. By combining multiple genes associated with schizophrenia susceptibility, in a functional cascade triggered by neuronal activity, the proposed biological pathway provides an explanation for both the polygenic and environmental influences that determine the complex etiology of this mental illness.