Mécanisme de la recombinaison mitotique et méiotique

par Juan de dios Barba Tena

Projet de thèse en Biologie Santé

Sous la direction de Etienne Schwob.

Thèses en préparation à Montpellier , dans le cadre de Sciences Chimiques et Biologiques pour la Santé , en partenariat avec IGMM - Institut de Génétique Moléculaire de Montpellier (laboratoire) et de Réplication et instabilité génomique (equipe de recherche) depuis le 01-11-2018 .


  • Résumé

    La recombinaison de l'ADN est essentielle pour la réparation des cassures double-brin pathologiques ou programmées et pour créer de la diversité génomique. Les fourches de réplication effondrées sont réparées par BIR (break-induced replication), un processus mutagénique conduisant à la perte d'hétérozygotie et à des remaniements chromosomiques de même type que ceuw trouvés dans le cancer. Nous avons identifié un nouveau mécanisme qui favorise la recombinaison mitotique et la survie des cellules de levure entrant en mitose avec des chromosomes partiellement répliqués. De manière cruciale, cette régulation est également requise pour la gamétogenèse (sporulation), ce qui suggère que cette nouvelle voie de recombinaison de l'ADN en mitose partage des propriétés fonctionnelles avec celle en méiose. Dans ce projet, nous identifierons l'étape précise, partagée entre le BIR et la méiose, qui est catalysée par cette nouvelle voie de régulation. Nous utiliserons des cellules méiotiques hautement synchronisées suivies d'une détection physique des intermédiaires de recombinaison. Nous utiliserons également un nouveau test pour identifier les facteurs responsables de la synthèse de l'ADN par recombinaison (MRDS) et pour caractériser par séquençage sur nanopores le spectre complet des réarrangements chromosomiques générés par la réplication tardive de l'ADN en mitose. Cela jettera un nouvel éclairage sur les bases de la gamétogenèse et du cancer.

  • Titre traduit

    How cells create genomic diversity


  • Résumé

    DNA recombination is essential for the repair of pathological or programmed double-strand breaks, and to create genome diversity. Collapsed replication forks are fixed by break-induced replication (BIR), which causes hypermutation, loss of heterozygocity and structural variants in cancer genomes. We identified a new mechanism that promotes mitotic recombination and survival of yeast cells entering mitosis with partially replicated chromosomes. Crucially this regulation is also required for gametogenesis (sporulation), suggesting that this newly discovered pathway of DNA recombination in mitosis shares functional properties with meiosis. In this project we will identify the precise step, shared between BIR and meiosis, which is catalysed by this new regulation. We will use highly synchronized meiotic cells followed by physical detection of recombination intermediates. We will also use a new assay to identify factors responsible for recombination-dependent DNA synthesis (MRDS) and characterize by nanopore sequencing the full spectrum of chromosome rearrangements generated by very late DNA replication in mitosis. This will shed new light on the bases of both gametogenesis and cancer.