Etude comparative des fonctions des facteurs de transcription TBP et TLF/TRF2 chez la souris

par Igor Martianov

Thèse de doctorat en Aspects moléculaires et cellulaires de la biologie

Sous la direction de Irwin Davidson.

Soutenue en 2003

à Strasbourg 1 .


  • Résumé

    La transcription est le processus de synthèse de tous les types d'ARN à partir de la matrice d'ADN. La régulation de l'initiation de la transcription nécessite la participation de plusieurs facteurs de transcription, dont TBP est un facteur crucial impliqué dans la transcription par les trois ARN polymerases nucléaires. TBP est donc souvent considérée comme le facteur "universel". Le caractère universel de TBP a été remis en cause par la découverte de TRF1 et TLF/TRF2, des protéines apparentées à TBP. Lors de mes travaux de the��se, j'ai étudié la fonction de TBP et TLF/TRF2 in vivo dans la souris en inactivant les gènes correspondants par recombinaison homologue. Les embryons TBP-/- subissent un arrêt de prolifération entre le stade 8 cellules et blastocyste au moment de la déplétion du stock maternel. Ces blastocystes meurent par apoptose après 48 heures de culture in vitro. Bien que TBP ne puisse plus être détectée dans ces blastocystes, il n'y a pas arrêt de la transcription par l'ARN polymérase II. Par contre la déplétion de TBP provoque un arrêt de la transcription par les ARN pol I et pol III. Ces observations démontrent que TBP est nécessaire à la prolifération cellulaire et révèlent un mécanisme de transcription par l'ARN pol II indépendant de TBP permettant la réinitiation de la transcription et le maintien de l'expression génique in vivo. Les souris TLF-/- femelles sont viables et fertiles mais les souris TLF-/- mâles sont stériles. Un examen des testicules de ces souris indique une absence totale de spermatozoi͏̈des matures. La spermatogenèse est interrompue au stade 7 de la spermiogènese lors de la transition des spermatides ronds en spermatides allongés, l'absence de TLF provoquant l'apoptose des spermatides ronds. Une analyse des spermatides ronds démontre une désorganisation de l'hétérochromatine caractérisée par une fragmentation du chromocentre. Ces deux études démontrent que malgré leur similitude TBP et TLF/TRF2 ont des fonctions différentes in vivo.

  • Titre traduit

    Comparative studies of the function of TBP and TLF/TRF2 transcription factors in mouse


  • Résumé

    Transcription is the synthesis of all types of RNA using DNA as a template. The regulation of transcription initiation requires many transcription factors. Amongst these, TBP is a key transcription factor because it is required for transcription by all three RNA polymerases and was considered a "universal" transcription factor. The universal role of TBP has been challenged by the discovery of the TBP-related factors, TRF1 and TLF/TRF2. During my thesis work, I studied the relative roles played by TBP and TLF/TRF2 in the mouse through inactivation of the corresponding genes by homologous recombination. TBP-/- embryos undergo growth arrest between the 8 cell and blastocyst stages when the pool of maternal TBP has been depleted. These blastocysts undergo apoptosis after two days of culture in vitro. Although TBP can no longer be detected at the blastocyst stage, loss of TBP does not lead to an arrest of pol II transcription. In contrast, an arrest of pol I and pol III transcription was observed. These results show that TBP is required for cell proliferation and reveal a TBP-independent pol II transcription mechanism which allows reinitiation and maintenance of gene transcription in vivo. TLF-/- female mice are viable and fertile, whereas TLF-/- male mice are sterile. An examination of their testis shows a complete absence of mature spermatozoon. In these mice, spermiogenesis is interrupted at step 7 as the round haploid spermatids undergo the transition to elongating spermatids. In the absence of TLF, the round haploid spermatids die through apoptosis at this stage. A more detailed examination of the round haploid spermatids indicates aberrant heterochromatin organisation with fragmentation of the chromocenter. Thus, despite their similarity TBP and TLF/TRF2 have very different functions in vivo.

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  • Annexes : Bibliogr. f. 102-124

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  • Cote : Th.Strbg.Sc.2003;4259

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