La topoisomérase I : un rôle essentiel dans le maintien de la stabilité des génomes

• Auteur / Autrice : Sandie Tuduri
• Direction : Arnaud Coquelle, Philippe Pasero
• Type : Thèse de doctorat
• Discipline(s) : Biologie - Santé. Biochimie, biologie moléculaire et cellulaire
• Date : Soutenance en 2008
• Etablissement(s) : Montpellier 1
• Partenaire(s) de recherche : autre partenaire : Université de Montpellier I. Faculté de médecine (1896-2014)

Mots clés

Mots clés contrôlés

Épissage des ARN

Réplication de l'ADN

Instabilité du génome

ADN topoisomérases de type I

Épissage (génétique)

ADN -- Réplication

Stabilité

Génome

Topoisomérase I

Résumé

"La réplication de l'ADN et la transcription des ARNm sont deux processus biologiques fondamentaux qui partagent la même matrice : la double hélice d'ADN. Il n'est donc pas surprenant que les interactions physiques et fonctionnelles existent entre ces deux mécanismes et que la cellule ait développé de nombreux processus permettant de limiter les conflits. Même si les mécanismes à la base de ce processus de TAR (pour Transcription-Associated Recombination") sont encore mal définis, un contrôle étroit de l'interférence entre transcription et réplication est considéré aujourd'hui comme essentiel au maintien de l'intégrité des génomes dans tous les organismes. La topoisomérase I (Topo 1) est une enzyme ubiquitaire impliquée dans de multiples fonctions biologiques au carrefour entre réplication, transcription et maturation des ARNs. Au cours de ma thèse, nous nous sommes particulièrement intéressés au rôle de la Topo 1 dans le maintien de l'intégrité des génomes et nous avons regardé si cette enzyme pouvait réguler les TAR chez les eucaryotes supérieurs. Nous avons alors montré que les cellules Topo 1 accumulent de profonds remaniements chromosomiques, qui s'accompagnent d'une augmentation de cassures de l'ADN au cours de la phase S. Par peignage moléculaire de l'ADN, nous avons ensuite démontré qu'une perte d'expression de la Topo 1 ralentit considérablement la vitesse de réplication et est associée à de fréquents arrêts des fourches. La complémentation de la Topo 1 dans des cellules Topo 1- restaure le phénotype sauvage. De manière intéressante, nous avons observé que l'inhibition de l'activité kinase de la Topo 1 ou la déplétion de sa cible ASF/SF2 miment le phénotype Topo 1- dans des lignées contrôles. Au contraire, défaut réplicatifs et instabilité génomique sont supprimés après inhibition de l'élongation de la transcription ou sur-expression de la RNase H dans les lignées Topo 1-. Pour finir, des analyses de ChIP-pn-chip et de FISH nous ont permis de confirmer que, dans les cellules Topo 1-, les dommages de l'ADN se produisent préférentiellement au niveau des régions transcrites du génome ou des sites fragiles. Ainsi, nos résultats suggèrent que la transcription représente une source majeure de stress réplicatif dans les cellules humaines et que la Topo 1 limite ce mécanisme en prévenant la formation de R-loop. "