Des rétropseudogènes potentiellement impliqués dans la plurifonctionnalité décrite chez GAPDH

Le terme pseudogène fait référence aux copies de gènes non fonctionnelles. Elles sont majoritairement représentées par les rétropseudogènes (RP). Chez l’humain, ils proviennent de la rétrotranscription médiée par LINE-1 d’un ARNm dit parental, ici GAPDH, qui est intégré de façon semi-aléatoire dans le génome. Cette copie ne porte ni le promoteur originel ni les introns et présente des mutations qui ont fait conclure que c’étaient des reliques non fonctionnelles. Pourtant, il s’accumule de nombreuses évidences fonctionnelles chez plusieurs RP contredisant ces conclusions. L’étude du cas particulier de la GAPDH et ses RP peut réfuter définitivement ce statut et justifier l’existence des RP comme le fruit d’un mécanisme évolutif apportant de la néofonctionnalisation. GAPDH est une moonlighting protéine. Avec sa seule séquence protéique, elle serait impliquée dans de nombreuses fonctions diverses et à des localisations subcellulaires variées. Elle serait notamment retrouvée à la mitochondrie où elle impacterait leur intégrité et induirait l’apoptose intrinsèque, évènements reliés à des processus neurodégénératif. Elle possède un nombre très élevé de RP (61 GAPDHP) parmi lesquels 32 codent pour des protéines détectées avec la banque de données Openprot dans des réanalyses de MS. Ses évidences de plurifonctionnalité effectuées avant la découverte des protéines de GAPDHP sont majoritairement in vitro. Certaines de ces fonctions pourraient être portées par ces protéines de GAPDHP. Parmi tous les GAPDHP, GAPDHP1 fait partie des 3 protéines de GAPDHP présentes dans le top 20 des protéines non canoniques les plus détectées et elle offre les évidences fonctionnelles les plus explicites pour répondre à notre hypothèse. Elle ne présente pas les acides aminés essentiels à l’activité principale de GAPDH, des expériences de coimmunoprécipitations montrent qu’il n’y aurait pas d’interaction entre ces deux protéines et les immunofluorescences la dévoilent à la mitochondrie. J’ai donc
The term pseudogene refers to non-functional gene copies. They are mostly represented by processed pseudogenes (PPs). In humans, they result from LINE-1-mediated retrotranscription of a so-called parental mRNA, in this case GAPDH, which is integrated semi-randomly into the genome. This copy carries neither the original promoter nor the introns, and features mutations that have led to the conclusion that they are non-functional relics. However, there is accumulating functional evidence about several PPs that contradicts this conclusion. The study of the unique case of GAPDH and his PPs can definitively refute this status and justify the existence of PPs as the fruit of an evolutionary mechanism providing neofunctionalization. GAPDH is a moonlighting protein. With its single protein sequence, it is thought to be involved in a wide variety of functions on many subcellular locations. It is notably found in mitochondria where it impacts their integrity and induce intrinsic apoptosis, events linked to neurodegenerative processes. It has a very high number of PPs (61 GAPDHPs), 32 of which code for proteins detected in MS reanalysis using the Openprot database. The evidence for multi-functionality provided prior to the discovery of GAPDHP proteins was mainly in vitro. Some of these functions could be carried by these GAPDHP proteins. Among all GAPDHPs, GAPDHP1 is one of the 3 GAPDHP proteins present in the top 20 most detected non canonical proteins and offers the most explicit functional evidence for our hypothesis. It lacks the essentials amino acids of GAPDH's main activity, coimmunoprecipitation experiments show that there is no interaction between these two proteins, and immunofluorescences reveals it to be mitochondrial. I therefore pursued functional studies of GAPDHP1 in cellulo, demonstrating that it was localized in the mitochondria and that its overexpression affected the morphology of the mitochondrial network, presenting a globular shape. This phenot