La dégradation des ARN messagers constitue un levier essentiel du contrôle de l'expression génique chez les bactéries, où leur demi-vie peut varier de quelques secondes à plus d'une heure. Chez Bacillus subtilis, cette dégradation est largement initiée par une endoribonucléase majeure, la RNase Y, qui clive ses substrats au niveau de séquences simple brin riches en adénine et uracile. Cette enzyme influence la stabilité globale du transcriptome : l'abondance intracellulaire de la majorité des transcrits se trouve modifiée lorsqu'elle est déplétée. Dès lors, la quantité de RNase Y présente dans la cellule doit elle-même être finement ajustée. Les présents travaux établissent que l'enzyme régule sa propre synthèse en modulant la longévité de son ARN messager, le transcrit rny.
Pour disséquer ce mécanisme, l'équipe a eu recours à des fusions traductionnelles rny-lacZ de longueurs variées, en combinant mesures d'activité β-galactosidase et quantification des transcrits par Northern blot. Cette approche s'est révélée particulièrement informative : la fusion codant les 210 premiers acides aminés de la RNase Y se comporte de manière très proche du transcrit rny sauvage. L'autorégulation apparaît extrêmement sensible, puisqu'une surexpression de seulement 1,5 fois suffit à réduire fortement les niveaux d'ARNm rny, tandis que ces mêmes transcrits s'accumulent dans une souche dépourvue de l'enzyme. Les auteurs montrent que cette régulation est directe et requiert strictement l'activité endonucléolytique : un mutant catalytique, même fortement surexprimé, ne diminue pas l'expression de rny, exerçant au contraire un effet dominant négatif.
Deux régions du transcrit sont visées. D'une part, des clivages au sein des cent premiers nucléotides du cadre de lecture ouvert inactivent immédiatement l'ARNm pour tout nouveau cycle de traduction ; un fragment ne contenant que 39 nucléotides (13 codons) de séquence rny suffit déjà à rendre le transcrit sensible à l'enzyme. D'autre part, des clivages dans la région 5' non traduite, principalement dans les cinquante premiers nucléotides, créent des sites d'entrée pour l'exonucléase 5' RNase J1. La progression de cette dernière est stoppée autour de la position −15, vraisemblablement par les ribosomes en cours d'initiation fixés sur une séquence Shine-Dalgarno particulièrement forte. L'inactivation du transcrit se trouve ainsi couplée à l'efficacité de traduction, selon l'occupation ribosomique du site d'initiation.
Ce modèle contraste avec celui proposé pour l'autorégulation de la RNase E chez Escherichia coli, où une structure tige-boucle de la région 5' non traduite agit sans être clivée. Grâce à ces mécanismes combinés, la RNase Y peut initier la dégradation de son propre ARNm lorsqu'elle n'est pas mobilisée par d'autres substrats, évitant ainsi sa surproduction au-delà des besoins du métabolisme des ARN. Les auteurs soulignent que le rôle précis des structures secondaires au site d'initiation de la traduction, ainsi que l'éventuelle interférence d'autres facteurs partenaires, restent à élucider.