Séminaire externe – Bertram Daum, Living systems institute, Université d’Exeter

Structure et organisation in situ du ribosome eukaryote hibernant en disome

La traduction des protéines représente une grande partie de la dépense en ATP d'une cellule, ce qui rend sa régulation essentielle pour la conservation de l'énergie. L'hibernation des ribosomes est un processus clé qui permet aux cellules de conserver leur énergie, en particulier pendant la dormance, un état d'économie d'énergie qui protège les cellules contre les facteurs de stress tels que la famine. La dormance soutient également les stades de développement des eucaryotes, notamment les graines de plantes, les spores fongiques et les ovocytes. En outre, elle joue un rôle central dans des maladies telles que le cancer et les infections parasitaires.
Nous avons utilisé le FIB-milling et la cryo-microscopie électronique pour étudier les spores dormantes des microsporidies, des agents pathogènes parasites qui provoquent des maladies débilitantes chez les personnes immunodéprimées. Le Sub-tomogram averaging a révélé la première structure d'un dimère ribosomique eucaryote en hibernation, mettant en lumière les mécanismes moléculaires qui désactivent les ribosomes pendant l'hibernation. Nous avons découvert que certains ribosomes en hibernation forment des réseaux cristallins associés à des membranes organellaires spécialisées, ce qui renforce probablement l'état d'hibernation.
Il est essentiel de noter que les facteurs ribosomaux clés impliqués dans ce mécanisme d'hibernation sont conservés tout au long de l'évolution eucaryote. Cette conservation suggère que le mécanisme d'hibernation ribosomale que nous avons découvert pourrait être répandu chez les eucaryotes. Nos découvertes ouvrent de nouvelles voies pour cibler la régulation ribosomale dans les maladies infectieuses et les cancers où la dormance cellulaire est centrale dans la latence et la rechute.
Bertram Daum a reçu plusieurs prix prestigieux, dont la médaille Otto Hahn de la Société Max Planck et le prix du jeune chercheur de la Fondation Heinz Bethge pour la microscopie électronique en 2014. Il a également obtenu des subventions de l'ERC et du Wellcome Trust.