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Audibert, Sylvain. Dynamique de la chromatine et la régulation du changement du type sexuel chez la levure

Audibert, Sylvain (2017). Dynamique de la chromatine et la régulation du changement du type sexuel chez la levure.

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Résumé en francais

La recombinaison homologue (RH) est un mécanisme de réparation des cassures d'ADN double brin (CDB) essentiel pour le maintien de l'intégrité du génome. Chez la levure Saccharomyces cerevisiae, l'étude du "changement de type sexuel", comme modèle de recombinaison, a contribué à la compréhension des notions fondamentales de cette voie de réparation. Le changement de type sexuel implique la conversion allélique du locus MAT d'une forme "MATa" à "MATα". Ce mécanisme est initié par l'apparition d'une CDB unique induite par l'endonucléase HO au niveau du locus MAT. Les séquences homologues HMLα et HMRa, présentes sur le chromosome III, sont utilisées comme donneur lors de la réparation. L'alternance du type sexuel s'explique par le choix récurant du donneur de type sexuel opposé, assurant le changement allélique du locus MAT à chaque génération cellulaire. L'étude du choix du donneur a conduit à l'identification d'une séquence appelée le "recombination enhancer" (RE), située proche du locus HMLα sur le bras gauche du chromosome III. Dans les cellules MATa, le RE "activé" permettrait la formation d'une boucle entre la région RE et le locus MAT favorisant la recombinaison avec la séquence HMLα proche. Cependant, la formation de cette boucle sur le chromosome III et les facteurs impliqués sont encore mal caractérisés. Au cours de mes travaux de thèse, j'ai étudié l'organisation du chromosome III selon le type sexuel de la levure S. cerevisiae avant l'induction de l'endonucléase HO et des évènements de RH. Mon hypothèse de travail suggère que le RE jouerait un rôle sur l'organisation du chromosome III avant l'apparition de la CDB par HO, contribuant à l'augmentation de l'efficacité du choix du donneur lors du changement de type sexuel. Ainsi, j'ai pu mettre en évidence deux rôles distincts pour la partie gauche et droite du RE. La partie gauche du RE est impliquée dans le choix du donneur lors des évènements de RH, mais présente un effet modéré sur le repliement du chromosome III lors de sa suppression. La partie droite du RE semble indispensable pour l'organisation du chromosome III dans les deux types sexuels MATa et MATα. Ces résultats suggèrent que la modulation de l'organisation d'un chromosome via une séquence "enhancer" pourrait contribuer au choix du donneur lors de la RH. Dans un second temps, mes travaux de thèse se sont dirigés vers la compréhension des évènements de réparation d'une CDB. J'ai utilisé l'avantage du modèle de changement de type sexuel permettant d'induire une CDB unique dans le génome via l'endonucléase HO. Ainsi, cette approche m'a permis de mettre en place une étude visant à identifier les facteurs recrutés au niveau du site de réparation afin de mieux comprendre la dynamique des évènements impliqués dans la RH. En effet, la régulation précise de l'activité ainsi que l'adressage de facteurs clés de réparation au niveau de la cassure n'ont toujours pas été clairement caractérisés. Les principaux enjeux actuels demeurent dans l'identification de tous les acteurs présents au niveau d'un site de cassure unique à un instant donné. Dans ce contexte, j'ai étudié la dynamique de réparation d'une CDB en réalisant une co-immunoprécipitation des facteurs de réparation avec l'aide du système ANCHOR-FLAG inséré, proche du site de cassure MAT. Une cinétique de co-immunoprécipitation lors de l'induction de la CDB m'a permis d'étudier l'arrivée séquentielle des protéines impliquées dans la réparation. L'analyse des échantillons par spectrométrie de masse (MS) révèle plus d'une vingtaine de protéines impliquées dans la réparation. Ces résultats préliminaires sont très encourageants. Le développement de cette approche permettra de mieux caractériser la dynamique des évènements de réparation de l'ADN par RH. Le système ChIP-MS, via ANCHOR, permet pour la première fois une analyse du protéome sur un site unique de cassure.

Sous la direction du :
Directeur de thèse
Bystricky, Kerstin
Ecole doctorale:Biologie, santé, biotechnologies (BSB)
laboratoire/Unité de recherche :Laboratoire de Biologie Moléculaire Eucaryote (LBME), UMR 5099
Mots-clés libres :Organisation du noyau - Chromatine - Recombinaison homologue - Saccharomyces cerevisiae
Sujets :Sciences du vivant
Déposé le :16 Jan 2020 09:33