Organisation et intégrité des chromosomes parentaux à la fécondation chez la drosophile

Organization and integrity of parental chromosomes at fertilization in Drosophila

• Auteur / Autrice : Guillaume Orsi
• Direction : Benjamin Loppin, Pierre Couble
• Type : Thèse de doctorat
• Discipline(s) : Génétique, biologie moléculaire et cellulaire
• Date : Soutenance le 27/04/2011
• Etablissement(s) : Lyon 1
• Ecole(s) doctorale(s) : École doctorale de Biologie Moléculaire Intégrative et Cellulaire (Lyon ; 1999-....)
• Partenaire(s) de recherche : Laboratoire : Centre de génétique moléculaire et cellulaire
• Jury : Président / Présidente : Cristina Vieira-Heddi
• Jury : Examinateurs / Examinatrices : Marion Delattre
• Jury : Rapporteur / Rapporteuse : Geneviève Almouzni, Maria Elena Torres Padilla

Mots clés

Mots clés contrôlés

Drosophiles

Chromatine

Épigénétique

Fécondation

Mots clés libres

Fécondation

Épigénétique

Chromatine

Drosophile

HIRA

H3.3

Yemanucléine

Dysgénésie Hybride

Fertilization

Epigenetics

Chromatin

Drosophila

HIRA

H3.3

Yemanuclein

Hybrid dysgenesis

Résumé

La reproduction sexuée implique une différentiation extrême des gamètes qui s’accompagne de profonds remaniements des chromosomes parentaux. Au moment de la fécondation, ces chromosomes doivent être rendus compétents pour la formation du premier noyau zygotique. Au cours de ma thèse, j’ai étudié l’importance fonctionnelle de plusieurs voies moléculaires paternelles et maternelles participant à cette étape chez la drosophile. Le complexe HIRA est impliqué dans l’assemblage de nucléosomes dans le pronoyau mâle à la fécondation. J’ai décrit le rôle de HIRA et de son partenaire Yemanucléine-α dans cette voie. J’ai caractérisé plus finement ce complexe en étudiant son rôle somatique dans l’assemblage des nucléosomes et son implication dans la stabilité de l’hétérochromatine, améliorant notre compréhension des besoins biologiques qui conditionnent sa conservation et son évolution. Je me suis aussi intéressé à diverses situations affectant l’intégrité des chromosomes parentaux à la fécondation. (1) J’ai décrit les conséquences catastrophiques pour la méiose femelle de l’expression naturelle d’un transposon à travers l’étude d’un cas de dysgénésie hybride. (2) J’ai contribué à montrer que la protéine K81 est essentielle pour la protection des télomères dans les chromosomes paternels au cours de la spermatogénèse. (3) J’ai participé à caractériser les conséquences pour les chromosomes paternels de l’incompatibilité cytoplasmique induite par la bactérie Wolbachia. Ensemble, ces travaux soulignent les particularités des chromosomes parentaux à la fécondation et aident à cerner l’importance des voies maternelles et paternelles dans leur intégration dans le premier noyau du zygote

Sexual reproduction involves dramatic gamete differentiation and profound parental chromosomes remodelling. At fertilization, these chromosomes need to be rendered competent for the formation of the fist zygotic nucleus. I have studied the functional relevance of several paternal and maternal molecular pathways that participate during this process in Drosophila. The HIRA complex is required for nucleosome assembly in the male pronucleus at fertilization. I have further described the rôle of HIRA and its obligatory partner Yemanuclein-α during this step. I have characterized the somatic roles of this complex during nucleosome assembly and its involvment in heterochromatin stability, which gives us a better understanding of the biological needs that drive its conservation and evolution. I have also focused on several situations where parental chromosomes integrity at fertilization is compromised. (1) I have described a meiotic catastrophe associated with the natural expression of a transposon in the female germline during hybrid dysgenesis. (2) I have contributed to show that K81 is an essential protein for telomere protection in paternal chromosomes during spermiogenesis. (3) I have participated in the characterization of the chromosomal abnormalities associated with cytoplasmic incompatibility induced by Wolbachia. Together, these results underscore the specificities of parental chromosomes at fertilization and shed light into the importance of maternal and paternal pathways for their integration in the first zygotic nucleus