Étude du rôle de l'homologue de MutS, MSH4, dans les mécanismes de recombinaison méiotique chez les mammifères

Study of the MutS homolog MSH4 role in meiotic recombination in mammals

• Auteur / Autrice : Sophie Neyton
• Direction : Véronique Paquis-Flucklinger
• Type : Thèse de doctorat
• Discipline(s) : Biologie cellulaire et moléculaire
• Date : Soutenance en 2006
• Etablissement(s) : Nice
• Ecole(s) doctorale(s) : École doctorale Sciences de la vie et de la santé (Nice ; 1992-....)

Mots clés

Mots clés contrôlés

Mammifères

Recombinaison génétique

Méiose

Résumé

Au cours de ma thèse, je me suis intéressée aux mécanismes de recombinaison méiotique chez les mammifères. Certaines protéines MSH (MutS Homolog) et MLH (MutL Homolog) sont impliquées dans la recombinaison méiotique. En particulier, les protéines MSH4 et MSH5 sont requises pour la réparation des cassures double-brin méiotiques de l'ADN. Les souris msh4-/- ou msh5-/- sont stériles et présentent un blocage de la gamétogenèse suite à un défaut de synapse des chromosomes homologues. Les protéines MSH et MLH fonctionnent généralement sous forme d'un hétérodimère de protéines MSH associé à un hétérodimère de protéines MLH. Mes travaux montrent que la protéine MLH3 est exprimée dans les cellules germinales chez les mammifères, et qu'elle est un partenaire de la protéine MSH4 au cours de la recombinaison méiotique. J'ai également démontré que la protéine MSH4, qui est associée aux chromosomes méiotiques, interagit avec les '' recombinases '' Rad51 et Dmc1, indiquant qu'elle joue, dès les étapes précoces, un rôle direct dans les mécanismes de recombinaison méiotique. Enfin, la dernière partie de ce travail montre que les protéines MSH4 et MSH5 sont soumises à une navette nucléocytoplasmique. Ces protéines sont activement exclues du noyau par l'exportine CRM1 et pourraient être importées dans le noyau par l'importine-a1. Mes travaux montrent que l'hétérodimérisation des protéines MSH4 et MSH5 augmente leur localisation nucléaire. Ce travail suggère que le trafic nucléocytoplasmique des protéines MSH4 et MSH5 pourrait participer à la régulation de la gamétogenèse. Ils ouvrent une nouvelle voie d'investigation concernant le rôle des protéines MSH4 et MSH5 dans le cytoplasme.

I this work, I have studied meiotic recombination mecanisms in mammals. Some of MSH (MutS Homolog) and MLH (MutL Homolog) proteins are involved in meiotic recombination. Particularly, MSH4 and MSH5 proteins are required for meiotic DNA double-strand breaks repair. Msh4-/- and Msh5-/- mice are sterile. Meiotic process cannot progress normally because chromosome pairing is severly affected during prophase I. MSH and MLH generally work as MSH heterodimer associated to MLH heterodimer. My work shows that MLH3 is expressed in mammalian germ cells and that it is an MSH4 partner during meiotic recombination. My results indicate that MSH4, which is associated to meiotic chromosomes, interacts with Rad51 and Dmc1 recombinases, suggesting that MSH4 plays a direct role during early steps of meiotic recombination. The last part of this research shows that MSH4 and MSH5 are subject to nucleo-cytoplasmic shuttling. These proteins are actively excluded from the nucleus via CRM1 exportin and would be imported by importin-a1. MSH4-MSH5 heterodimerization increases nuclear localisation of each protein. This study suggests that nucleo-cytoplasmic trafficking could be involved in gametogenesis regulation, opening a new way of investigation about MSH4 and MSH5 role in the cytoplasm.