Identification du mécanisme impliqué dans la formation de délétions de l'ADN mitochondrial : cas de la ''Common Deletion''

Identification of the mechanism involved in the formation of deletions in the mitochondrial DNA : case of the ''Common Deletion''

• Auteur / Autrice : Armêl Raffour-Millet
• Direction : Emmanuelle Delagoutte, Erika Brunet
• Type : Thèse de doctorat
• Discipline(s) : Sciences moléculaires et cellulaires de la biologie
• Date : Soutenance le 11/09/2017
• Etablissement(s) : Paris, Muséum national d'histoire naturelle
• Ecole(s) doctorale(s) : École doctorale Sciences de la nature et de l'Homme - Évolution et écologie (Paris ; 1995-....)
• Partenaire(s) de recherche : Laboratoire : Laboratoire de structure et instabilité des génomes (Paris)
• Jury : Président / Présidente : Claudine Mayer
• Jury : Examinateurs / Examinatrices : Emmanuelle Delagoutte, Erika Brunet, Claudine Mayer, Anne Lombès, Olivier Hyrien, François Strauss
• Jury : Rapporteurs / Rapporteuses : Anne Lombès, Olivier Hyrien

Mots clés

Mots clés contrôlés

ADN -- Réplication

Mutation (biologie)

Topoisomérases

ADN mitochondrial

Mots clés libres

Mitochondrie

Délétion de l'ADN mitochondrial

Réplication de l'ADN

Topologie

Topoisomérases

Mitochondria

Deletion of mitochondrial DNA

ADN Replication

Topology

Topoisomerases

Résumé

La mitochondrie est une organelle essentielle possédant son propre ADN circulaire. Cet ADN peut présenter des mutations et/ou des délétions, consécutives à l’exposition à différents types de dommages ou en raison de protéines mutées. Ces mutations ou délétions sont impliquées dans de nombreuses pathologies, dont les cancers, et le vieillissement. Leur apparition peut survenir notamment lors de la réplication ou de la réparation. A ce jour, la réplication et la réparation mitochondriales ne sont pas encore bien élucidées. L’objectif de ce projet est donc de mieux en appréhender les mécanismes et de mieux comprendre l’émergence d’anomalies en nous intéressant plus particulièrement à une délétion appelée « Common Deletion ». Ce travail reposait sur l’hypothèse que cette délétion put résulter d’une mauvaise réparation de cassure(s) double-brin et/ou d’une erreur durant la réplication de l’ADN mitochondrial. L’analyse de ces résultats révèle que la formation de la « Common Deletion » ne nécessite qu’une seule cassure double-brin proche des séquences répétées entourant cette dernière et implique les protéines de la réplication de l’ADN mitochondrial. Ainsi, ce travail permet de mieux saisir les mécanismes de réplication et de réparation assurant la stabilité de l’ADN mitochondrial. Un second projet a été de proposer un modèle d’étude in vitro des topoisomérases en utilisant des minicercles d’ADN permettant la visualisation du complexe covalent, étape clef de la réaction de relaxation de ces enzymes.

Mitochondria is an essential organelle with its own circular DNA. This DNA may exhibit mutations and/or deletions, as a result of exposure to different types of damage or due to mutated proteins. These mutations or deletions are involved in many pathologies, including cancers, and aging. They may occur during replication or repair. For now, mitochondrial replication and repair have not yet been fully elucidated. The objective of this project is therefore to better understand the mechanisms and the emergence of anomalies by focusing on a deletion called ''Common Deletion''. This work was based on the assumption that this deletion could result from poor repair of double-strand break(s) and/or error during mitochondrial DNA replication. Analysis of these results reveals that the formation of the ''Common Deletion'' requires only a single double-strand break close to the repeated sequences surrounding the latter and involves the proteins of mitochondrial DNA replication. Thus, this work makes it possible to better understand the mechanisms of replication and repair ensuring the stability of mitochondrial DNA. A second project was to propose an in vitro model for topoisomerases using DNA minicircles allowing visualization of the covalent complex, a key step in the relaxation reaction of these enzymes.