Rôle de l'ADAR1 et ADAR2 dans le développement

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Questions and Answers

À quel stade embryonnaire les souris Adar1−/− et Adar1p150−/− meurent-elles?

J11,5 (correct)

J10,5

J12,5

J13,5

Quel résidu est converti par ADAR2 dans le pré-ARNm du récepteur AMPA GluA2?

Glutamine en arginine (correct)

Serine en thréonine

Cystéine en méthionine

Leucine en isoleucine

Quel est le phénotype des souris Adar2−/−?

Retard de croissance

Crises d'épilepsie (correct)

Survie prolongée

Problèmes de vision

Quelle version de l'allèle ADAR1 a été générée pour étudier sa contribution à l'édition A-I?

Adar1E861A Signup and view all the answers

Quels sacs sont décrits comme pâles chez les embryons Adar1E861A/E861A?

Sacs vitellins Signup and view all the answers

Combien de sites d'édition A-à-I ont été identifiés au total dans les échantillons ?

6167 Signup and view all the answers

Comment était l'expression d'ADAR1p150 dans les embryons Adar1E861A/E861A?

Élevée Signup and view all the answers

Quel pourcentage des sites d'édition spécifiques à ADAR1 se trouvaient dans des clusters hyper édités ?

40% Signup and view all the answers

Quels gènes présentent des loci hyper édités spécifiques à ADAR1 ?

Klf1, Oip5, Optn Signup and view all the answers

Combien de cellules viables contenait le foie fœtal des Adar1E861A/E861A comparé au contrôle?

Huit fois moins Signup and view all the answers

Quel est l'effet de la substitution génomique chez les souris Adar2−/−?

Sauvées par la substitution Signup and view all the answers

Que confirme l'absence d'édition chez les mutants Adar1E861A/E861A ?

L'ADAR1 est catalytiquement inactif. Signup and view all the answers

Quels types d'échantillons ont été utilisés pour valider les sites d'édition ?

Fibroblastes embryonnaires et échantillons FL Signup and view all the answers

Quelle est la fonction principale d'ADAR1 selon les résultats observés ?

Être requis pour l'érythropoïèse Signup and view all the answers

Combien de sites d'édition ont été validés par séquençage Sanger ?

281 Signup and view all the answers

Quels sont les loci hyper édités spécifiques à ADAR1 situés principalement dans quelles régions ?

Dans des longues régions 3' non traduites (3′UTRs) Signup and view all the answers

Quel est le principal rôle physiologique d'ADAR1 ?

Édition de l'ARN Signup and view all the answers

Quelle est la conséquence d'une déficience complète en ADAR1 chez les embryons ?

Une mort précoce Signup and view all the answers

Comment les mutations à gain de fonction de MDA5 affectent-elles la détection de l'ARNdb ?

Elles entraînent une détection inappropriée de l'ARNdb autologue Signup and view all the answers

Quelles mutations sont associées aux interféronopathies de type I ?

Mutations d'ADAR1 Signup and view all the answers

Quel est le rôle principal de CD71 dans le processus érythropoïétique?

Marqueur des précurseurs érythroïdes Signup and view all the answers

Quel type d'éléments du génome des mammifères subit une édition extensive de l'ARN ?

SINE et Alus Signup and view all the answers

Quel marqueur est associé aux stades précoces des cellules érythroïdes murines?

Ter119 Signup and view all the answers

Pourquoi la séquestration par ADAR1 n'est-elle pas suffisante pour empêcher la reconnaissance par MDA5 ?

Les ARNdb non édités activent MDA5 Signup and view all the answers

Quelle est la fonction de 7AAD dans l'analyse cellulaire?

Identifier les cellules avec une membrane endommagée Signup and view all the answers

Où les rétrotransposons situés ne persistent-ils pas dans le cytosol ?

Introns Signup and view all the answers

Quelle est la conséquence de l'inactivation catalytique d'ADAR1 dans les cellules souches hématopoïétiques?

Perte des cellules souches au fil du temps Signup and view all the answers

Quelle caractéristique détermine l'immunogénicité des éléments répétitifs dans le génome ?

Leur emplacement Signup and view all the answers

Quel est un des résultats de l'absence d'édition d'ADAR1 dans les foies fœtaux?

Surexpression de gènes stimulés par IFN Signup and view all the answers

Quel type de gènes sont principalement surexprimés en présence d'une inactivation d'ADAR1?

Gènes stimulés par l'interféron (ISG) Signup and view all the answers

Quelle analyse a été effectuée pour étudier les voies différentielles chez Adar1+/+ et Adar1^E861A/E861A?

Profilage transcriptionnel Signup and view all the answers

Quel impact a l'activité d'édition A-I d'ADAR1 sur l'hématopoïèse?

Elle est essentielle pour le développement embryonnaire Signup and view all the answers

Quel est le rôle principal de MDA5 dans les cellules souches hématopoïétiques exprimant l'allèle Adar1E861A?

Il capte l'ARNdb endogène Signup and view all the answers

À quel stade de développement les embryons Adar1E861A/E861A ne sont-ils plus viables?

E13.5 Signup and view all the answers

Quel marqueur est utilisé pour identifier les précurseurs érythroïdes?

CD71 Signup and view all the answers

Quel effet a eu le knockdown de MDA5 sur l'induction des ISG?

Il a supprimé l'induction des ISG Signup and view all the answers

Quelle observation a été faite sur les mutants doubles Adar1E861A/E861A Ifih1−/−?

Ils étaient extérieurs sains mais plus petits Signup and view all the answers

Quelle fonction n'est pas clairement définie pour ADAR1?

Capteur d'ARNdb endogène Signup and view all the answers

Quel marqueur indique des cellules en phase précoce d'apoptose?

Annexine 5 Signup and view all the answers

Qu'est-ce qui a été restauré grâce au knockdown de MDA5?

La prolifération et la viabilité Signup and view all the answers

Study Notes

Déficit en ADAR1 et développement embryonnaire

Les souris incapables de produire les deux isoformes d'ADAR1 (Adar1−/−) meurent in utero entre les jours embryonnaires 11,5 et 12,5.
Cette mort est attribuée à une érythropoïèse défaillante et une désintégration du foie fœtal.
Seuls ADAR1 et ADAR2 présentent une activité d'édition in vitro.

Rôle d'ADAR2 dans l'édition de l'ARN

ADAR2 édite le pré-ARNm du récepteur AMPA GluA2 dans le cerveau.
Cette édition convertit un résidu glutamine en arginine, une position fonctionnellement critique.
Les souris Adar2−/− souffrent de crises d'épilepsie et sont sauvées par la substitution génomique de l'adénosine éditée en guanosine.

Phénotype des souris Adar1E861A/E861A: Déficit en édition d'ADAR1

Une version knock-in d'un allèle ADAR1 déficient en édition a été générée (Adar1E861A).
Les embryons Adar1E861A/E861A présentent des niveaux comparables de protéine ADAR1p110 par rapport aux contrôles.
Ces embryons présentent une expression accrue d'ADAR1p150.
Les souris hétérozygotes Adar1E861A/+ sont normales et n'ont aucun phénotype discernable.
Les embryons Adar1E861A/E861A meurent vers le jour 13,5.
Les sacs vitellins de ces embryons sont pâles et les embryons semblent retardés.
Le foie fœtal (FL) des embryons Adar1E861A/E861A est plus petit et contient significativement moins de cellules viables.

Érythropoïèse affectée

Une analyse par cytométrie en flux révèle une défaillance érythroïde avec une perte importante de populations d'érythroblastes et une augmentation de la mort cellulaire.
Cette perte est également observée dans d'autres populations hématopoïétiques.
Les cellules souches hématopoïétiques adultes exprimant uniquement l'ADAR1 catalytiquement inactif ne se maintiennent pas in vivo.

Conclusion: L'activité d'édition A-I d'ADAR1 est essentielle au développement embryonnaire et au maintien de l'hématopoïèse in vivo.

Profilage transcriptionnel des FL

L’absence d’édition d’ADAR1 entraîne une surexpression de 383 transcrits, dont 258 sont des gènes stimulés par l’IFN (ISG).
Une analyse des fonctions associées à ces gènes indique un enrichissement marqué de signatures activées après traitement par l’IFN ou infection virale.

Sites d'édition spécifiques à ADAR1

673 sites d'édition A-à-I ont été identifiés, 666 présentant une réduction de l'édition chez les mutants Adar1E861A/E861A.
Cette observation confirme l'inactivité catalytique de l'allèle Adar1E861A et la dépendance de la majorité de l'édition A-à-I FL envers ADAR1.
Parmi les sites d'édition spécifiques à ADAR1, 40% se trouvent dans des clusters hyper édités de seulement trois gènes (Klf1, Oip5 et Optn).

Rôle de MDA5 dans le phénotype des souris Adar1E861A/E861A

Le knockdown de MDA5 par shRNA restaure la prolifération, la viabilité et supprime l'induction des ISG dans les cellules souches et progénitrices hématopoïétiques exprimant uniquement l'allèle Adar1E861A.
Les souris Adar1E861A/E861A Ifih1−/− (MDA5−/−) sont viables, présentent une érythropoïèse restaurée et ont des niveaux d'ISG équivalents aux contrôles.
La viabilité restaurée à la fois au développement et à l'âge adulte démontre que MDA5 est le principal capteur d'ARNdb endogène en l'absence d'édition par ADAR1.

Conclusion: L'édition de l'ARN est la fonction principale et physiologiquement la plus importante d'ADAR1.

Les embryons Adar1E861A/E861A meurent plus tard que les embryons Adar1−/−, suggérant que les contributions des fonctions non éditoriales d'ADAR1 sont limitées.
L'ADAR1 catalytiquement inactif conserve la capacité de séquestrer des ARNdb immunogènes.
L'absence d'ADAR1 permet la reconnaissance par MDA5 d'ARNdb non édités et la signalisation subséquente, menant à une activation du système immunitaire inappropriée.

Lien avec le syndrome d'Aicardi-Goutières (AGS)

Les données des mutants Adar1E861A sont cohérentes avec les interféronopathies de type I observées chez les patients AGS.
L'édition des transcrits endogènes chez les patients AGS mutants d'ADAR1 est probablement réduite, conduisant à la rétention d'ARNdb endogènes appariés qui peuvent être détectés par MDA5.
Les mutations à gain de fonction de MDA5 identifiées chez les patients AGS non mutants d'ADAR1 renforcent ce lien.

Rôle potentiel d'ADAR1 dans la régulation de la transcriptase inverse et de l'immunité innée

La fonction physiologique d'ADAR1 est probablement conservée chez les mammifères.
Environ la moitié du génome des mammifères est composée de rétrotransposons non codants, qui subissent une édition extensive de l'ARN A-à-I.
L'emplacement des éléments répétitifs peut déterminer leur immunogénicité.
Les rétrotransposons situés dans les introns ne persistent pas dans le cytosol et ne peuvent donc pas activer MDA5.
Les éléments répétitifs dans les 3′UTRs, bien que rares, peuvent être retenus et former des duplexes, ayant le potentiel d'être reconnus par MDA5.

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Description

Ce quiz explore les fonctions des protéines ADAR1 et ADAR2 dans le développement embryonnaire et l'édition de l'ARN. Les impacts d'un déficit d'ADAR1 et le rôle crucial d'ADAR2 dans l'édition des récepteurs AMPA sont discutés. Testez vos connaissances sur ces mécanismes biologiques.