OEX1, une exonuclease/flap endonuclease nécessaire à la stabilité du génome mitochondrial d'arabidopsis thaliana

OEX1, an exonuclease / flap-endonuclease necessary for the stability of the mitochondrial genome of Arabidopsis thaliana

• Auteur / Autrice : Déborah Schatz-Daas
• Direction : José Gualberto
• Type : Thèse de doctorat
• Discipline(s) : Aspects moléculaires et cellulaires de la biologie
• Date : Soutenance le 24/06/2021
• 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 biologie moléculaire des plantes (Strasbourg)
• Jury : Président / Présidente : Ivan Tarassov
• Jury : Rapporteurs / Rapporteuses : Claire Lurin, Vincent Pagès

Mots clés

Mots clés contrôlés

Plantes -- Génétique moléculaire

Exonucléases

Génomique

Mitochondries végétales

Mots clés libres

ADN mitochondrial

Arabidopsis

Réparation

Exonucléase

Flap-endonucléase

R-loop

Mitochondrial DNA

Arabidopsis

Repair

Exonuclease

Flap-endonuclease

R-loop

Résumé

Les organites des plantes sont en permanence exposées à divers stress pouvant altérer leurs génomes. Des mécanismes spécifiques sont dédiés à leur maintenance et leur réparation. Si l'on connait les mécanismes en jeu, certains facteurs indispensables ne sont pas encore identifiés, entre autres des nucléases nécessaires pour la réplication, la réparation et la stabilité du génome mitochondrial. Au cours de ma thèse, j'ai caractérisé l'exonucléase mitochondriale OEX1 d'Arabidopsis thaliana. Les mutants d'OEX1 ce sont avérés très affectés dans leur développement et fertilité. J'ai montré que OEX1 est capable d'activité 5'-3' exonucléase et flap-endonucléase ainsi que de dégradation des ARN hybridés à l'ADN. OEX1 pourrait jouer un rôle dans les mécanismes de réparation du BER et de la recombinaison homologue, mais aussi dans la maturation des fragments d'Okazaki et l'élimination des R-loop. J'ai aussi généré des mutants pour OEX2, un paralogue de OEX1 mais adressée au chloroplaste, par la technologie CRIPSR-Cas9. Ces mutants ne sont pas affectés dans leur développement, indiquant que les fonctions d'OEX2 ne sont pas aussi essentielles que celles de OEX1.

Plant organelles are constantly exposed to various stresses that can alter their genomes, which require specific mechanisms for their maintenance and repair. If we know the mechanisms involved, several factors essential to the maintenance of the mitochondrial genome have not yet been identified, among others nucleases necessary for the replication, repair and stability of the genomes. During my thesis, I characterized the mitochondrial exonuclease OEX1 from Arabidopsis thaliana. The mutants of OEX1 were found to be very affected in their development and fertility. I have shown that OEX1 is capable of 5'-3 'exonuclease and flap-endonuclease activities, and of degrading RNAs hybridized to DNA. OEX1 could thus play a role in the repair mechanisms of BER and homologous recombination, but also in the maturation of Okazaki fragments and the elimination of R-loops. I also generated mutants for OEX2, a paralog of OEX1 but addressed to the chloroplast, by CRIPSR-Cas9 technology. However, these mutants are not affected in their development, indicating that the functions of OEX2 are not as essential as those of OEX1.