Expression et régulation des ARN non-codants méiotiques chez saccharomyces cerevisiae

Meiotic ncRNA expression and regulation in saccharomyces cerevisiae

• Auteur / Autrice : Yuchen Liu
• Direction : Michael Primig
• Type : Thèse de doctorat
• Discipline(s) : Biologie
• Date : Soutenance en 2011
• Etablissement(s) : Rennes 1
• Ecole(s) doctorale(s) : École doctorale Vie-Agro-Santé (Rennes)
• Partenaire(s) de recherche : Autre partenaire : Université européenne de Bretagne (2007-2016)

Mots clés

Mots clés contrôlés

ARN non codants

Transcriptome

Méiose

Saccharomyces cerevisiae

Résumé

Alors que le transcriptome des ARNs non-codants a été décrit dans la levure bourgeonnante (S. Cerevisiae) au cours de la croissance mitotique, la description et l’analyse de ce programme d’expression au cours de la différenciation méiotique demeurent très peu caractérisées et sont au cœur de mes travaux de doctorat. J’ai ainsi contribué à l’exploration du transcriptome de S. Cerevisiae au cours de la mitose dans des conditions de fermentation et de respiration ainsi qu’au cours de la sporulation (progression méiotique et formation des spores). Cette étude à ultra-haut-débit, utilisant la technologie des puces de type « tiling », a conduit à l’identification massive de nouveaux évènements transcriptionnels différentiellement et/ou spécifiquement exprimés au cours de la sporulation. Ces derniers ont particulièrement été investigués, parmi lesquelles une nouvelle classe de transcrits non-codants nommés MUTs ainsi que de nouvelles régions non-traduites méiotique (mUTRs) d’ARNs messagers connus. Mes travaux de recherche ont permis de mieux comprendre des mécanismes de régulation participant à l’accumulation spécifique des MUTs au cours de la sporulation. D’une part, les MUTs sont des cibles mitotiques de la sous-unité Rrp6 de l’exosome nucléaire. En l’absence de cette exoribonucléase, les cellules perdent leur habilité à sporuler normalement par une incapacité à transiter de la mitose à la méiose. J’ai également démontré que le complexe APC/C ainsi qu’Ime1 sont responsables de la dégradation de la protéine Rrp6 au cours de la sporulation de façon concomitante à l’accumulation de MUTs. D’autre part, des facteurs de transcription spécifiques connus pour réguler les gènes dans la méiose peuvent également participer à l’expression méiotique de MUTs. Enfin, j’ai également contribué à l’analyse fonctionnelle de transcrits non-codants localisés sur des promoteurs de gènes codants ou sur des origines de réplication (ARS). L’ensemble des résultats de cette thèse contribue à mieux comprendre la régulation ainsi que la fonction des ARNs non-codants dans la reproduction sexuelle de l’organisme modèle S. Cerevisiae.

Pervasively transcribed mitotic ncRNAs were described in budding yeast, but little is known during meiotic development. We carried out a tiling array analyzing the transcriptome of budding yeast during whole time course of meiotic development and spore formation, and a non synchronized fermenting and respiring cell culture were also studied. Transcripts that are differentially expressed or specifically transcribed during sporulation including meiotic unannotated transcripts (MUTs), and meiotic specific untranslated regions (mUTRs) were identified. MUTs are mitotic targets of conserved nuclear exosome Rrp6. Cells lack of Rrp6 are not efficient for transition from mitosis to meiosis and fail to go through normal sporulation. The degradation of Rrp6 protein during sporulation allows MUTs accumulation, and APC/C as well as Ime1 is responsible for Rrp6 protein ubiquitylation. MUTs accumulation during sporulation also benefits from positive regulation of transcription factors that are known to regulate meiotic genes. The functional characterization such as ncRNA regulation on mRNA and on pre-meiotic DNA replication was further studied too. This thesis contributes to better understand regulation and function of non-coding RNA during sexual reproduction in model organism S. Cerevisiae.