Les sites abasiques, leur origine et les systèmes de répération chez Saccharomyces cerevisiae

Abasic sites, origin and repair systems in saccharomyces cerevisiae

• Auteur / Autrice : Marie Guillet
• Direction : Serge Boiteux
• Type : Thèse de doctorat
• Discipline(s) : Biologie
• Date : Soutenance en 2003
• Etablissement(s) : Paris 11

Mots clés

Mots clés libres

Uracile

Résumé

Les cellules sont constamment soumises à des stress endogène et exogène qui provoquent la formation de lésions de l'ADN. Il a été estimé que les lésions les plus abondantes dans l'ADN sont les sites abasiques (sites AP) provenant du clivage du lien glycosidique entre la base et le désoxyribose. Ce clivage peut être spontané ou médié par une ADN glycosylase au cours la réparation par excision de bases (BER) endommagées ou anormales de l'ADN. Le clivage des sites AP en 5' ou en 3' provoquent la formation de cassures simple brin avec une extrémité 5' ou 3' bloquée, respectivement. Au début de ma thèse, seul le BER était connu comme intervenant dans la réparation des sites AP via les deux AP endonucléases Apn1 et Apn2 chez Saccharomyces cerevisiae. Cependant, alors que les sites AP sont mutagènes et potentiellement létaux, le double mutant apn1 apn2 est viable, ce qui suggère la présence d'autres voies de réparation des sites AP. J'ai pu montré que le système de réparation par excision de nucléotides (NER) intervient dans la réparation des sites AP. L'hétérodimère Rad1-Rad10 (flap-endonucléase) possède également un rôle dans la réparation des sites AP, en effet, le triple mutant apn1 apn2 rad1 est létal et forme une microcolonie composée d'environ 300 cellules 4 jours après dissection. Ce phénotype nous a permis de montrer que l'hétérodimère Mus81-Mms4 permet une réparation partielle des cassures simple brin avec une extrémité 3' bloquée responsables de la létalité du triple mutant apn1 apn2 rad1. La suppression de la létalité du triple mutant apn1 apn2 rad1 est possible par la délétion d'UNG1 codant pour l'uracile glycosylase ou par la surexpression de DUT1 codant pour la désoxyuridine triphosphate pyrophosphatase. Ces derniers résultats montrent qu'une source majoritaire spontanée de sites AP est la réparation de l'uracile dans l'ADN provenant de l'incorporation de dUTP du stock de dNTP par les ADN polymérases au cours de la réplication ou de la réparation.

Cellular DNA is continuously damaged by exogenous and endogenous reactive species. One of the most frequent lesion in DNA is abasic sites (AP sites) that come from the cleavage of the glycosidic bond between the base and the deoxyribose. This cleavage could be spontaneous or due to the action of a DNA glycosylase during the base excision repair (BER) of damaged or abnormal bases. The cleavage of AP sites on the 5' or the 3' side leads to the formation of single strand breaks with a 5' or a 3' blocked end, respectively. At the beginning of my thesis, only the BER pathway was known to repair AP sites via the action of the two AP endonucleases Apn1 and Apn2 in Saccharomyces cerevisiae. However, while AP sites are known to be mutagenic and potentially lethal, the double mutant apn1 apn2 is viable that suggests the presence of other pathway(s) for AP site repair. I showed that the nucleotide excision repair (NER) pathway occurs a role in the repair of AP sites. The Rad1-Rad10 heterodimer is also implicated in the repair of AP sites since the apn1 apn2 rad1 triple mutant is lethal. This triple mutant forms a micro-colony of an average of 300 cells 4 days after dissection. This phenotype helps us to show that the Mus81-Mms4 can partially repair single strand break with 3' blocked end that are damages that cause the death of the apn1 apn2 rad1 triple mutant. The lethality of the apn1 apn2 rad1 triple mutant is suppressed by the deletion of UNG1 coding for the uracil DNA glycosylase or the overexpression of DUT1 coding for the deoxyuridine triphosphate pyrophosphatase. These results show that a critical spontaneous source of AP sites is the repair of uracil in DNA that come from the incorporation of dUTP from the dNTP pool by DNA polymerases during replication or repair.