Corps nucléaires
2. Corps liés à la régulation transcriptionnelle
2.1 Corps impliqués dans la maturation co-transcriptionnelle des pré-ARNm
2.1.1. Vue d'ensemble et speckles

Vue d'ensemble

1. Les corps impliqués dans la maturation co-transcriptionnelle des pré-ARNm sont des compartiments nucléaires dynamiques qui concentrent des facteurs d’épissage, de clivage et de polyadénylation au voisinage des sites de transcription active ( élongation dans les étapes de la transcription).

Ces structures interviennent principalement au cours de la transcription ou immédiatement après la synthèse des ARN et participent à la coordination de leur maturation, notamment l’épissage et le traitement de l’extrémité 3′.

2. L’organisation de ces compartiments contribue à la régulation spatiale et temporelle du métabolisme des ARN et à l’adaptation de l’expression génique aux besoins physiologiques de la cellule.

ls assurent différentes fonctions dans la régulation post-transcriptionnelle des ARN au sein du noyau, parmi lesquels figurent notamment :

• les speckles,
• les cleavage bodies,
• les Sam68 bodies,
• les domaines OPT.

Speckles (grains interchromatiniens)

Les grains interchromatiniens (Nuclear Speckle or Interchromatin Granule Cluster), structures nucléaires irrégulières de 0,8 à 1,8 μm de diamètre, sont au nombre de 25 à 50 par noyau (Nuclear Speckles 2011).

Organisation structurale et composition moléculaire

Les speckles comprennent des ARN et des protéines impliqués dans la maturation et l’organisation du métabolisme nucléaire des pré-ARNm.

1. Les speckles contiennent des ARN polyadénylés correspondant principalement à des pré-ARNm partiellement épissés et à des ARNm récemment maturés, en transit entre les sites de transcription et l’export nucléaire, reflétant leur association avec le métabolisme des ARN.

2. Les speckles sont enrichis en snRNP (small nuclear ribonucleoproteins), également présents dans les corps de Cajal, qui participent à l'épissage des pré-ARNm.

3. Les protéines SR (Serine/Arginine-rich proteins), principales protéines non snRNP des speckles, sont caractérisées par (Exploring the multifunctionality of SR proteins 2021) :

• un motif N-terminal de reconnaissance de l'ARN (RRM), quelquefois deux comme les SRSF3-like proteins.
• un domaine C-terminal riche en dipeptides arginine-sérine (domaine RS), impliqué dans les interactions protéine-protéine et la localisation nucléaire [A rational nomenclature for serine/arginine-rich protein splicing factors (SR proteins) 2010].

Fonctions des speckles

1. Les grains interchromatiniens assurent principalement le stockage, la maturation et la redistribution des facteurs impliqués dans l’épissage et le métabolisme des ARN, en agissant comme (Nuclear speckles – a driving force in gene expression 2022) :

• des réservoirs de facteurs d’épissage, contenant des snRNP et des protéines SR, généralement localisés à proximité des gènes activement transcrits, permettant leur recrutement vers les sites de transcription où les pré-ARNm sont synthétisés et maturés.

Lorsque la transcription est inhibée, ces facteurs s’y accumulent, ce qui entraîne une augmentation de la taille des speckles.

• des plateformes de maturation et de recyclage, où les protéines SR subissent des cycles de phosphorylation et de déphosphorylation qui régulent leur activité, leur localisation et leur participation à l’épissage,
• des compartiments assurant la coordination entre transcription et maturation des ARN, leur localisation à proximité des gènes actifs facilitant le transfert rapide des facteurs d’épissage vers les transcrits en cours de synthèse,
• des structures dynamiques participant à la régulation de l’expression génique, leur taille et leur composition variant en fonction de l’activité transcriptionnelle et permettant une redistribution rapide des facteurs d’épissage selon les besoins cellulaires.

2. Au cours du cycle cellulaire, les speckles disparaissent lors de la mitose et se reforment dans les noyaux des cellules filles.

Durant l’interphase, leurs composants échangent en permanence avec le nucléoplasme et les sites de transcription actifs, reflétant leur rôle de réservoirs dynamiques de facteurs impliqués dans la maturation des ARN.

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