Analyse structurale et fonctionnelle de la région des A-repeats de l'ARN Xist impliqué dans l'inactivation du chromosome X dans les mammifères femelles

Structural and functional analysis of the A region of the Xist RNA involved in the X-chromosome inactivation in mammals female cells

• Auteur / Autrice : Anne Savoye
• Direction : Athanase Visvikis
• Type : Thèse de doctorat
• Discipline(s) : Sciences de la vie et de la santé
• Date : Soutenance le 14/12/2012
• Etablissement(s) : Université de Lorraine
• Ecole(s) doctorale(s) : École doctorale BioSE - Biologie, Santé, Environnement
• Partenaire(s) de recherche : Laboratoire : Ingénierie moléculaire et physiopathologie articulaire (Vandœuvre-lès-Nancy)
• Jury : Président / Présidente : Alain Krol
• Jury : Examinateurs / Examinatrices : Christiane Branlant
• Jury : Rapporteur / Rapporteuse : Guy Cathala, Joëlle Marie

Mots clés

Mots clés contrôlés

Épissage (génétique)

ARN non codants

Chromosomes sexuels

Inactivation génique

Mots clés libres

Inactivation du X

ARN Xist

A-Repeats

FRET

PTB

KSRP

ASF/SF2

Épissage

Résumé

L'inactivation du chromosome X correspond au silence transcriptionnel de l'un des deux chromosomes X dans les cellules des mammifères femelles. Il s'agit d'un mécanisme de compensation du dosage du chromosome X qui assure un taux d'expression des gènes liés aux chromosomes X équivalent entre organismes mâles (XY) et femelles (XX). Elle débute par une accumulation de l'ARN Xist (X inactive specific transcript) sur le chromosome X qui sera inactivé (Xi). Elle est suivie très rapidement par des modifications des histones qui assurent l'établissement, le maintien et la transmission de l'état transcriptionnel inactif de la chromatine. L'ARN Xist comprend plusieurs régions d'éléments répétés et notamment la région des A-repeats, essentielle pour la mise en place de l'inactivation. Mes recherches se sont portées sur l'étude de cette région singulière : sa structure et ses interactions protéiques. La technique de FRET (Fluorescence Resonance Energy Transfer) appliquée à l'ARN nous a permis de confirmer la structure de cette région parmi 3 modèles possibles. Elle se structure en deux tiges-boucles formée par l'appariement 2 à 2 de 4 répétitions successives. Dans une seconde partie, j'ai caractérisé l'interaction de cette région avec certains de ses partenaires protéiques in vitro. La région des A-repeats interagit notamment de manière directe avec les protéines PTB, KSRP et ASF/SF2. Les 2 premières protéines pourraient avoir un rôle dans la stabilité de l'ARN tandis qu'ASF/SF2 serait impliquée dans la maturation de l'ARN X

X-chromosome inactivation is the transcriptional silencing of one of the two X chromosomes in female mammal cells. This mechanism of dosage compensation ensures an equal level of the X-linked genes expression between males (XY) and females (XX). It initiates with the accumulation of the Xist RNA (X inactive specific transcript) on the futur inactive X chromosome (Xi). It is followed by the apposition of epigenetic marks such as histone modifications, that ensure establishment, maintenance and transmission of the inactive state of the chromatin. Xist RNA comprises a number of repeated regions and, in particular to its 5' end the A region, absolutely necessary for the establishment of the X-inactivation. My research was focused on the study of this singular region: its structure and its protein interactions. The FRET method (Fluorescence Resonance Energy Transfer) applied to RNA allowed us to ascertain that the RNA is structured in two long stem-loop structures each including four repeats. In a second part, I characterized the in vitro interaction of this region with some of its protein partners. The A region interacts directly with PTB, KSRP and ASF/SF2 proteins. The first two proteins may have a role in RNA stability whereas ASF/SF2 could be involved in the splicing process