Mécanismes de positionnement du plan de division chez la levure schizosaccharomyces pombe

Mechanisms of division plane positioning in fission yeast

• Auteur / Autrice : Maria Almonacid
• Direction : Anne Paoletti
• Type : Thèse de doctorat
• Discipline(s) : Sciences biologiques. Biologie cellulaire
• Date : Soutenance en 2010
• Etablissement(s) : Paris 11
• Partenaire(s) de recherche : Autre partenaire : Université de Paris-Sud. Faculté des sciences d'Orsay (Essonne)

Mots clés

Mots clés contrôlés

Cytosquelette

Schizosaccharomyces pombe

Division cellulaire

Résumé

Dernière étape de la division cellulaire, la cytocinèse correspond à la séparation physique des deux cellules filles. Chez la plupart des Eucaryotes, comme la levure S. Pombe, elle fait intervenir un anneau contractile acto-myosique. Dans cet organisme, celui-ci s'assemble en position médiane en face du noyau, lui-même maintenu au centre de la cellule par les microtubules interphasiques. Mid 1 est un facteur important de positionnement du plan de division chez S. Pombe et est présent au cortex médian dès l'interphase. J'ai démontré que la position du plan de division est régulée par deux mécanismes indépendants. Le premier est interphasique et correspond au recrutement de Mid 1 par Cdr2 et BIt 1 au cortex médian. La localisation de la kinase Cdr2 est régulée négativement par des signaux aux extrémités, restreignant ainsi le recrutement de Mid 1 en position médiane et prédéfinissant la position du plan de division dès l'interphase. Le deuxième intervient à l'entrée en mitose et permet de corriger un éventuel découplage entre position du plan de division et position du noyau. Il correspond à l'export nucléaire massif de Mid 1 déclenché par la kinase de type Polo Plo1 et permet la localisation de Mid 1 au cortex en face du noyau. Ensemble, ces mécanismes contribuent à la formation de l'anneau contractile au centre de la cellule. J'ai ensuite étudié comment Plo1 régule le recrutement d'autres composants de l'anneau par Mid 1 au cortex médian. Chez S. Pombe, Plo 1 coordonne les événements mitotiques à différents niveaux. J'ai montré qu'à l'entrée en mitose, Plo1 se lie à Mid 1 au niveau d'un site phosphorylé préalablement par la kinase dépendante des cyclines Cdc2 et phosphoryle les 100 premiers acides aminés de Mid 1, activant le recrutement d'autres composants de l'anneau contractile et initiant sa formation. Ainsi, Plo1 coordonne l'assemblage de l'anneau contractile avec l'entrée en mitose.

Cytokinesis is the last step of cell division and corresponds to the physical separation of the two daughter cells. Ln most Eucaryotes, as in fission yeast, cytokinesis relies on a contractile acto-myosin based ring. Ln this organism, it assembles in a medial position, in front of the nucleus, which is maintained in the cell middle through interphasic microtubules. Mid 1 is a major factor for division plane positioning in fission yeast and is localized at the medial cortex already in interphase. I have demonstrated that division plane positioning is regulated by two independent mechanisms. The first one is interphasic and corresponds to the recruitment of Mid 1 by Cdr2 and Blt1 at the medial cortex. Localization of Cdr2 kinase is negatively regulated by spatial cues at cell tips, restricting medially the recruitment of Mid 1 and predefining division plane position already in interphase. The second one acts at mitotis onset and allows the correction of potential uncoupling between division plane position and nucleus position. It relies on massive Mid 1 nuclear export triggered by the Polo kinase Plo 1 and allows Mid 1 localization at the cortex in front of the nucleus. These both mechanisms contribute to contractile ring formation in the middle of the cell. Then I have studied how Plo 1 regulates the recruitment by Mid 1 of other contractile ring components. Ln fission yeast, Plo 1 is a major coordinator of different mitotic events. I have shown that at mitotis onset, Plo 1 binds to Mid 1 on a site primed by cyclin-dependent kinase Cdc2 and phosphorylates MidI first 100 amino acids, activating the recruitrnent of other contractile ring components and initiating its formation. Thus, Plo 1 coordinates contractile ring assembly with mitosis onset.