Caractérisation des protéines impliquées dans la dynamique des modifications d'histones lors de l'élimination programmée d'ADN chez Paramecium tetraurelia
Year: 2025
Type: dissertation
Abstract: Dans les génomes eucaryotes, la structure de la chromatine joue un rôle crucial dans l'établissement et le maintien des états transcriptionnellement actifs et silencieux. Les modifications post-traductionnelles des histones sont des régulateurs clés de l'architecture de la chromatine, influençant son activité transcriptionnelle. Parmi ces modifications, les méthylations des lysines 9 (H3K9) et 27 (H3K27) de l'histone H3 sont fortement associées à la répression transcriptionnelle. Ces modifications répressives sont déposées par des complexes enzymatiques différents et remplissent des fonctions biologiques distinctes. H3K9me3 est principalement enrichie au niveau des séquences répétées, comme les éléments transposables et les séquences satellites, et est catalysée par les enzymes SU(VAR)3-9. En revanche, H3K27me3 est déposée par les enzymes Enhancer-of-zeste, sous-unités catalytiques du Polycomb Repressive Complex 2 (PRC2), et est principalement impliquée dans la répression de l'expression des gènes de développement. Bien que ces deux modifications soient considérées comme jouant des rôles répressifs distincts, un nombre croissant d'observations associe H3K27me3 à la répression des éléments transposables chez plusieurs organismes dont le cilié Paramecium tetraurelia. Chez cet eucaryote unicellulaire, deux noyaux distincts coexistent dans le même cytoplasme : le micronoyau, qui contient le génome germinal, et le macronoyau somatique (MAC), qui contient un génome réduit permettant l'expression génique. Après la fécondation, un nouveau MAC se différencie à partir d'une copie du noyau zygotique. Pendant la différenciation du MAC, tous les éléments transposables sont éliminés du génome somatique. Des travaux antérieurs du laboratoire ont montré que le processus d'élimination d'ADN implique le dépôt guidé par de petits ARN de H3K27me3 et H3K9me3, toutes deux catalysées par PRC2, au niveau des éléments transposables. Cependant, le rôle exact de ces modifications répressives d'histones dans le processus d'élimination des éléments transposables reste mal compris. Mon travail a identifié des protéines se liant à H3K27me3 et H3K9me3 grâce à une stratégie innovante basée sur la spectrométrie de masse. À l'aide de cette approche protéomique non biaisée, nous avons identifié Firefly, une protéine contenant un chromodomaine, qui se lie directement à H3K27me3 et s'accumule sur les éléments transposables. Nous avons montré que Firefly, et ses partenaires, sont nécessaires in vivo pour l'accumulation correcte de H3K27me3 et pour l'élimination des éléments transposables. Nous proposons que la liaison de Firefly et de ses partenaires à H3K27me3 favorise la transcription naissante des éléments transposables, assurant un couplage entre l'accumulation de H3K27me3 et la transcription pour garantir une élimination correcte des éléments transposables. En parallèle, en collaboration avec le laboratoire de M. Bétermier, nous avons identifié des homologues du complexe condensine I impliqués dans le processus d'élimination d'ADN. Nous avons défini la composition du complexe condensine I spécifique du développement, et montré qu'il est physiquement associé à la machinerie d'excision qui introduit des cassures double-brin pendant le processus d'élimination d'ADN.
Source: theses.fr (ABES)
Author: Balan, Thomas
Language: English
Subfield: Molecular Biology
Domain: Life Sciences
Open Access status: green
OpenAlex ID: W7111998088
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