La vie d'un ARNm est parsemée de plusieurs événements de maturation et de régulation. Pendant longtemps, il était généralement admis que le principal moyen de la régulation de l'expression génique s'effectuait au niveau de la transcription. Toutefois, il a été récemment rapporté que 90% de notre génome est transcrit en ARN. Suite à cette découverte, il est logique de penser que la régulation post-trancriptionnelle pourrait être une pièce maîtresse de l'expression génique également. La structure G-quadruplexe est adoptée par des molécules d'acides nucléiques riches en guanines. Cette structure est formée d'un empilement de « G-quartets » qui sont composés de 4 guanines coplanaires et nécessitent la présence de cations métalliques monovalents, généralement le K+. La reconnaissance des G-quadruplexes comme éléments régulateurs retrouvés dans le génome commence à s'établir petit à petit. Cependant, la majorité des recherches à cet égard se concentre sur les G-quadruplexes ADN et que très peu sur ceux composés d'ARN.

Selon l’endroit où ils se retrouvent dans l’ARN pré-messager, les G-quadruplexes peuvent réguler la traduction, la polyadénylation, l’épissage alternatif et la maturation des microARNs. Certains G-quadruplexes sont aussi connus pour influencer la localisation des ARNm.

Grâce à ses 3 différentes phases (in silico, in vitro et in cellulo), notre approche nous a permis d'évaluer le rôle global des G-quadruplexes d'ARN dans la cellule, plus précisément au niveau des régions non-traduites des ARNm.

Nos résultats de recherche permettent l'identification de nouveaux G-quadruplexes, notamment par l’utilisation de l’intelligence artificielle. Par apprentissage automatisée, il nous est maintenant possible d’identifier de nouveaux G-quadruplexes dans n’importe quel génome. Après avoir identifié un G-quadruplexe d’intérêt, il est nécessaire de vérifier si la structure peut se former par des essais in vitro sur un ARN synthétique. Nous utilisons une technique appelée « in line probing » qui permet de mettre en évidence la formation d’un G-quadruplexe dans différentes conditions de sels. Des méthodes biophysiques comme le dichroïsme circulaire et des méthodes en fluorescence par utilisation de ligands fluorescents spécifiques au G-quadruplexes sont également utilisées. Par la suite, nous utilisons des essais luciférase en cellules afin de démontrer l’effet de ces G-quadruplexes sur l’expression génique.

La formation/déformation des G-quadruplexes permet ainsi de contrôler certains mécanismes cellulaires tel un interrupteur. Nous avons mis au point une technique qui permet de favoriser ou d’empêcher la formation d’un G-quadruplexe en cellule par utilisation d’oligonucléotides spécifiques.. Plus récemment, nous avons débuté l’étude des protéines pouvant lier les G-quadruplexes et leurs effets sur l’expression des gènes. Conséquemment, les G-quadruplexes d’ARN deviennent de nouvelles cibles thérapeutiques potentielles

L'Université de Sherbrooke se dégage de toutes responsabilités vis-à-vis de ces pages.