François Dragon

Professeur

Téléphone : (514) 987-3000 poste 2063
Local : SB-3325
Langues : Français, Anglais
Informations générales

Cheminement académique

1999-2001: Post-doctorat en Génétique moléculaire, Laboratoire de Dr Susan J. Baserga, Departments of Therapeutic Radiology and Genetics, Yale University School of Medicine (New Haven, CT, U.S.A.)

1995-1999: Post-doctorat en Biologie moléculaire et cellulaire, Laboratoire de Dr Witold Filipowicz, Friedrich Miescher Institute for Biomedical Research (Bâle, Suisse)

1988-1995: Maîtrise et Doctorat en biochimie, Laboratoire de Dr Léa Brakier-Gingras, Département de biochimie, Université de Montréal

1984-1987: Baccalauréat en biochimie, Université du Québec à Montréal

Unités de recherche

  • Centre de recherches biomédicales (BIOMED)

Projets de recherche en cours

  • Le rôle de facteurs nucléolaires dans la biogenèse des ribosomes

    Ribosomes are the organelles that synthesize proteins in all living organisms. They are formed by the association of two subunits (a small and a large) that are constituted of large RNA molecules and multiple proteins. The key components of ribosomes are the ribosomal RNAs (rRNAs) as they are directly involved in the different steps of protein synthesis. The biogenesis of ribosomes is a major cellular process, and it is a prerequisite for cells to grow in size and proliferate. In eukaryotes, this process takes place in the nucleolus, a prominent compartment of the cell nucleus. The majority of nucleolar factors actually function at various steps of the intricate pathway that leads to the production of mature rRNAs. My research program focuses on ribosome biogenesis in the yeast Saccharomyces cerevisiae, the best studied eukaryotic model system in the field. Work in my laboratory contributes to defining the molecular mechanisms involving nucleolar factors that participate in the production of mature rRNAs. In particular, we focus on the cleavage reactions that remove extra sequences from precursor rRNA molecules. My lab is using yeast as a model system to take advantage of its well-characterized genetic, biochemical and molecular biology tools. Our objective for the next five years is to define the role of three nucleolar enzymes: Dbp4, Kre33 and Nop38. Dbp4 is an RNA helicase that acts as a molecular motor to rearrange RNA-RNA (or possibly RNA-protein) interactions during the pre-rRNA cleavage steps. Importantly, Dbp4 is associated with other nucleolar factors that are conserved among species: all are essential for growth, indicating that they perform crucial cellular functions. Human homologues of these proteins are involved in embryonic development and cancer (the human homologue of Dbp4, DDX10, has been identified as a "cancer gene"). Kre33 is a putative RNA acetyltransferase that is conserved from bacteria to humans. This high degree of conservation suggests it has a critical cellular function but almost nothing is known about the role of Kre33 in yeast. My lab identified specific features of Kre33 that distinguish it from its bacterial ancestors, and we suspect these are key elements for the function of Kre33 in yeast and humans. To determine how Kre33 functions at the molecular level we will combine genetic and biochemical approaches. These investigations are fundamental to understand why Kre33 is essential for cell survival. Nop38 is a putative RNA methyltransferase that is highly conserved but not as much as Kre33. Nop38 is present in yeasts, plants, animals but it is not found in all bacteria, only those termed ¿extremophiles¿, which live in very hostile environments such as oceanic thermal vents; ¿normal¿ bacteria, like those that live in the guts of animals, do not have Nop38. We are very excited to work on this enzyme because nothing is known about its function, and everything remains to be discovered. Our research on Dbp4, Kre33 and Nop38 is important to understand how these proteins function in the cell: elucidation of molecular mechanisms underlying ribosome biogenesis in eukaryotes could open new avenues to improve the growth of plants, to treat diseases or to target eukaryotic pathogens that affect humans and other animals.

Enseignement
Distinctions
  • Chercheur-boursier Junior II (2005-2008)
  • Chercheur-boursier Junior I (2003-2005)
  • Bourse post-doctorale, Anna Fuller Fund for Molecular Oncology, Yale Cancer Center (1999-2001)

Directions de thèses et mémoires

Thèses de doctorat
Mémoires

Publications

Articles scientifiques
  • Soltanieh, S., Osheim, Y.N., Spasov, K., Trahan, C., Beyer, A.L. et Dragon, F. (2015). DEAD-box RNA helicase Dbp4 is required for small-subunit processome formation and function. Molecular and Cellular Biology, 35(5), 816–830. http://dx.doi.org/10.1128/MCB.01348-14.
  • Ban, N., Beckmann, R., Cate, J.H., et al. (2014). A new system for naming ribosomal proteins. Current Opininion in Structural Biology, 24, 165–169. http://dx.doi.org/10.1016/j.sbi.2014.01.002.
  • Soltanieh, S., Lapensée, M. et Dragon, F. (2014). Nucleolar proteins Bfr2 and Enp2 interact with DEAD-box RNA helicase Dbp4 in two different complexes. Nucleic Acids Research, 42(5), 3194–3206. http://dx.doi.org/10.1093/nar/gkt1293.
  • Lemay, V., Hossain, A., Osheim, Y.N., Beyer, A.L. et Dragon, F. (2011). Identification of novel proteins associated with yeast snR30 small nucleolar RNA. Nucleic Acids Research, 39(22), 9659–9670. http://dx.doi.org/10.1093/nar/gkr659.
  • Trahan, C., Martel, C. et Dragon, C. (2010). Effects of dyskeratosis congenita mutations in dyskerin, NHP2 and NOP10 on assembly of H/ACA pre-RNPs. Human Molecular Genetics, 19(5), 825–836. http://dx.doi.org/10.1093/hmg/ddp551.
  • Trahan, C. et Dragon, F. (2009). Dyskeratosis congenita mutations in the H/ACA domain of human telomerase RNA affect its assembly into a pre-RNP. RNA, 15, 235–243. http://dx.doi.org/10.1261/rna.1354009.
  • Osheim, Y.N., French, S.L., Keck, K.M., et al. (2004). Pre-18S ribosomal RNA is structurally compacted into the SSU processome prior to being cleaved from nascent transcripts in Saccharomyces cerevisiae. Molecular Cell, 16(6), 943–954. http://dx.doi.org/10.1016/j.molcel.2004.11.031.
  • Dragon, F.G., J.E., Compagnone-Post, P.A., Mitchell, B.M., et al. (2002). A large nucleolar U3 ribonucleoprotein required for 18S ribosomal RNA biogenesis. Nature, 417, 967–970. http://dx.doi.org/10.1038/nature00769.
Chapitres de livre
  • Dragon, F., Lemay, V. et Trahan, C. (2006). Biogenesis, Structure and Function. Encyclopedia of Life Sciences. Chichester, UK : John Wiley and Sons.
  • Filipowicz, W., Pelczar, P., Pogacic, V. et Dragon, F. (1999). Biogenesis, structure and function of small nucleolar RNAs. Dans J. Barciszewski et B.F.C. Clark (dir.). RNA Biochemistry and Biotechnology (p. 291–302). Dordrecht : Kluwer Academic Publishers.

Intérêts de recherche

Biogenèse des ribosomes et fonctions nucléolaires

La biogenèse des ribosomes eucaryotes a lieu dans un compartiment proéminent du noyau, le nucléole.Les cellules cancéreuses contiennent souvent de multiples nucléoles de grande taille. Bien que ce changement phénotypique reflète probablement une augmentation de la production de ribosomes pour répondre à la demande accrue en synthèse protéique, il est possible que d’autres fonctions du nucléole soient aussi affectées. En effet, des études récentes ont démontré que le nucléole joue un rôle important dans la croissance cellulaire, le contrôle du cycle cellulaire, la réplication virale, la maturation de petits ARN cellulaires, le développement des tumeurs et le vieillissement. Les fonctions nucléolaires sont donc beaucoup plus étendues qu’on ne l’aurait imaginé. Pour explorer les fonctions du nucléole nous utilisons principalement la levureSaccharomyces cerevisiae comme organisme modèle et nous exploitons une combinaison de techniques de biologie moléculaire, de génétique moléculaire des levures et de biochimie.

Le nucléole contient des dizaines de petites ribonucléoprotéines (snoRNP) différentes qui sont regroupées en deux grandes familles, C/D et H/ACA. De façon générale, les snoRNP servent de guides pour les modifications post-transcriptionelles des ARN ribosomiques (ARNr), soit pour les réactions de méthylation par les snoRNP C/D et de pseudouridylation par les snoRNP H/ACA. Seules quelques snoRNP sont utilisées pour les réactions endonucléolytiques (clivages) qui éliminent certaines régions des ARNr précurseurs. Chez la levureSaccharomyces cerevisiae, les snoRNP U3 (C/D), U14 (C/D) et snR30 (H/ACA) sont essentielles pour les clivages qui vont générer l’ARNr 18S de la petite sous-unité du ribosome. Nos projets de recherche sont axés sur l’aspect structure/fonction de ces trois snoRNP. En particulier, nous tentons de purifier les snoRNP U14 et snR30 afin d’identifier leurs composantes protéiques par spectrométrie de masse. Ensuite, nous étudions leur fonction au niveau moléculaire. Nous concentrons nos efforts sur U14 et snR30 parce nous ne savons pas exactement quelle est leur composition en protéines; ces snoRNP contiennent probablement des protéines qui leur sont spécifiques et qui sont nécessaires à leur fonction. Par exemple, la snoRNP U3 contient 36 protéines spécifiques en plus des quatre protéines communes à toutes les snoRNP C/D et ce sont les protéines spécifiques à U3 qui sont requises pour les réactions endonucléolytiques.

Nos recherches visent aussi à élucider la fonction de Dbp4, une ARN hélicase de la famille « DEAD-box ». Les ARN hélicases interviennent à tous les niveaux du métabolisme des ARN (transcription, épissage, biogenèse des ribosomes, traduction, dégradation). La plupart de ces enzymes sont essentielles à la vie: ceci indique que chaque ARN hélicase a une fonction cellulaire unique. Dbp4 est essentielle à la biogenèse de l’ARNr 18S mais son rôle dans ce processus demeure mal défini. Nous voulons déterminer quelle est la fonction précise de Dbp4, quelles sont ses ARN cibles et quels sont les éléments responsables de sa spécificité in vivo et in vitro. Nous avons également débuté des travaux sur DDX10, l’homologue de Dbp4 chez l’humain. Il a été montré que des mutations dans le gène DDX10 sont associées au cancer du sein et nous avons trouvé que DDX10 interagit avec une protéine qui a des propriétés anti-apoptotiques.

Biogenèse de la télomérase

La télomérase est une ribonucléoprotéine qui synthétise les télomères à l’extrémité des chromosomes. Cette enzyme est normalement inactive dans les cellules somatiques, mais elle est réactivée dans 90% des cancers. Plusieurs études ont démontré le rôle déterminant de cette activité dans la transformation et la prolifération cellulaires. De plus, des mutations dans certaines composantes de la télomérase, telles la protéine dyskérine et hTR (l’ARN de la télomérase), peuvent causer la dyskératose congénitale, une maladie héréditaire rare qui engendre une panoplie d’affections, y compris le développement précoce de cancers.

Chez l’humain, la télomérase fait partie de la famille H/ACA. En effet, l’ARN hTR contient un domaine structurellement similaire aux snoRNA H/ACA et ce domaine interagit spécifiquement avec les quatre protéines communes aux snoRNP H/ACA, dont la dyskérine. Bien que la télomérase ne semble pas jouer un rôle dans le nucléole, elle transite dans ce compartiment nucléaire, possiblement pour une étape de son assemblage. Nous nous intéressons à l’assemblage de la télomérase et nous tentons d’élucider le rôle des protéines nucléolaires qui sont impliquées dans ce processus. L’ensemble de ces travaux pourrait contribuer au développement de nouvelles thérapies anti-cancéreuses.

Département des sciences biologiques

Le Département des sciences biologiques de l’UQAM est l’un des départements les plus dynamiques au Canada, profitant d’un des plus haut taux de subventions de recherche. La plupart de ses chercheurs sont regroupés au sein d’équipes de recherche de pointe en écologie, santé environnementale et toxicologie, et biotechnologies.

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