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Rocher, Vincent. Analyse de données et modèle pour l'étude de la chromatine, des G-quadruplexes et de la réparation de l'ADN

Rocher, Vincent (2021). Analyse de données et modèle pour l'étude de la chromatine, des G-quadruplexes et de la réparation de l'ADN.

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Résumé en francais

Les cassures double brin de l'ADN (DSB) sont des lésions délétères qui peuvent survenir sur le génome suite à une exposition à des agents génotoxiques, mais aussi de façon endogène, parmi lesquelles la formation de structures secondaires de l'ADN, telles que les G-quadruplexes (G4). Des méthodes computationnelles antérieures ont été développées pour prédire les G4 en fonction de motifs spécifiques, mais des approches récentes, basées sur le séquençage à haut débit ont permis d'identifier les G4 à l'échelle du génome. J'ai développé un nouveau modèle de Deep Learning pour prédire les régions G4 actives en utilisant les séquences d'ADN et l'accessibilité de la chromatine. En utilisant ce modèle, nous avons identifié de nouveaux motifs prédicteurs, y compris des facteurs de transcription connus qui pourraient réguler directement ou indirectement l'activité des G4. Nous avons également cartographié des milliers de régions G4 actives qui peuvent être utilisées dans le traitement du cancer pour identifier des cibles potentielles de médicaments récents à base de ligand-G4. De plus, une fois induites sur le génome, les DSB déclenchent des modifications locales de la chromatine, comme la phosphorylation du variant d'histone H2AX (gammaH2AX) par la kinase ATM, pour former des foyers de réparation à l'échelle du mégabase. Comment ces domaines sont formés pour permettre la signalisation rapide des DSB, et comment ces changements locaux de la chromatine sont gérés par la cellule n'est pas encore bien connu. Nous avons découvert que le recrutement des composants de réparation et la phosphorylation de H2AX sont régis par des domaines topologiques associatifs (TAD) préexistants. De plus, nous avons mis en évidence un processus d'extrusion de boucle unidirectionnel médié par le complexe de cohésine des deux côtés des DSB, ce qui permet la formation de foyers de réparation par ATM. Nous avons également découvert qu'à grande échelle, les DSB peuvent former un nouveau compartiment "D" de chromatine, composé de domaines de chromatine décorés par gH2AX, mais aussi de gènes de la réponse aux dommages à l'ADN (DDR), suggérant un rôle du regroupement des DSB dans l'activation de la DDR.

Sous la direction du :
Directeur de thèse
Mourad, Raphaël
Ecole doctorale:Biologie, santé, biotechnologies (BSB)
laboratoire/Unité de recherche :Unité de biologie Moléculaire, Cellulaire et du Développement (MCD-CBI), UMR 5077
Mots-clés libres :Bioinformatique - Génomique - Réparation de l'ADN - G-quadruplexes
Sujets :Sciences du vivant
Déposé le :04 May 2022 14:20