Étude de la réparation des cassures doubles brins de l'ADN dans l'hétérochromatine constitutive

Double strand break repair within constitutive heterochromatin

• Auteur / Autrice : Aikaterini Tsouroula
• Direction : Evi Soutoglou
• Type : Thèse de doctorat
• Discipline(s) : Aspects moléculaires et cellulaires de la biologie
• Date : Soutenance le 07/07/2017
• Etablissement(s) : Strasbourg
• Ecole(s) doctorale(s) : École doctorale des Sciences de la vie et de la santé (Strasbourg ; 2000-....)
• Partenaire(s) de recherche : Laboratoire : Institut de génétique et de biologie moléculaire et cellulaire (Strasbourg)
• Jury : Président / Présidente : Laszlo Tora
• Jury : Examinateurs / Examinatrices : Madalena Tarsounas
• Jury : Rapporteurs / Rapporteuses : Haico van Attikum, Sophie Polo

Mots clés

Mots clés contrôlés

Réparation de l'ADN par recombinaison

Dissertations universitaires

Cassures double-brin de l'ADN

ADN -- Réparation

Hétérochromatine

Mots clés libres

Hétérochromatine

CRISPR/ Cas9

NHEJ

HR

RAD51

SSA

Heterochromatin

CRISPR/ Cas9

Non-Homologous End Joining

Homologous recombination

RAD51

Single Strand Annealing

Résumé

L'hétérochromatine, de nature compacte et répétitive, limite l’accès à l'ADN et fait de la réparation des DSBs un processus difficile que les cellules doivent surmonter afin de maintenir leur intégrité génomique. Pour y étudier la réparation des DSBs, nous avons conçu un système CRISPR / Cas9 dans lequel les DSB peuvent être efficacement et spécifiquement induites dans l'hétérochromatine de fibroblastes de souris NIH3T3. En développant un système CRISPR / Cas9 hautement spécifique et robuste pour cibler l'hétérochromatine péricentrique, nous avons montré que les DSB en G1 sont positionnellement stables et réparés par NHEJ. En S / G2, ils se déplacent vers la périphérie de ce domaine pour être réparés par HR. Ce processus de relocalisation dépend de la résection et de l'exclusion de RAD51 du domaine central de l'hétérochromatine. Si ces cassures ne se relocalisent pas, elles sont réparées dans le cœur du domaine de l'hétérochromatine par NHEJ ou SSA. D'autre part, les DSBs dans l'hétérochromatine centromérique activent NHEJ et HR tout au long du cycle cellulaire. Nos résultats révèlent le choix de la voie de réparation différentielle entre l'hétérochromatine centromérique et péricentrique, ce qui régule également la position des DSBs.

Heterochromatin is the tightly packed form of repetitive DNA, essential for cell viability. Its highly compacted and repetitive nature renders DSB repair a challenging process that cells need to overcome in order to maintain their genome integrity. Developing a highly specific and robust CRISPR/Cas9 system to target pericentric heterochromatin, we showed that DSBs in G1 are positionally stable and repaired by NHEJ. In S/G2, they relocate to the periphery of this domain to be repaired by HR. This relocation process is dependent of resection and RAD51 exclusion from the core domain of heterochromatin. If these breaks fail to relocate, they are repaired within heterochromatin by NHEJ or SSA. On the other hand, DSBs in centromeric heterochromatin activate both NHEJ and HR throughout the cell cycle. Our results reveal the differential repair pathway choice between centromeric and pericentric heterochromatin that also regulates the DSB position.