Etude de l’interaction fonctionelle entre condensine et la chromatine chez la levure à fission

Study of the functional interplays between condensin and chromatin in fission yeast

• Auteur / Autrice : Léonard Colin
• Direction : Pascal Bernard
• Type : Thèse de doctorat
• Discipline(s) : Sciences de la vie et de la santé
• Date : Soutenance le 01/12/2023
• Etablissement(s) : Lyon, École normale supérieure
• Ecole(s) doctorale(s) : École doctorale de Biologie Moléculaire Intégrative et Cellulaire (Lyon)
• Partenaire(s) de recherche : Laboratoire : Laboratoire de biologie et modélisation de la cellule. Lyon (1987-….)
• Jury : Président / Présidente : Benjamin Loppin
• Jury : Examinateurs / Examinatrices : Pascal Bernard, Benjamin Loppin, Stéphane Marcand, Frank Uhlmann, Armelle Lengronne, Kerstin Bystricky
• Jury : Rapporteurs / Rapporteuses : Stéphane Marcand, Frank Uhlmann

Mots clés

Mots clés contrôlés

Mitose

Transcription génétique

Chromatine

Condensine

Mots clés libres

Complexe SMC

Condensine

Mitose

Organisation 3D du génome

Chromatine

Transcription

SMC complexes

Condensin

Mitosis

3D Genome organization

Chromatin

Transcription

Résumé

Lors de la division cellulaire les génomes sont manipulés et réorganisés physiquement par les complexes condensine. Ces complexes protéiques extrêmement conservés agissent en mitose pour former des chromatides mitotiques individualisées et propices à être ségrégées par la machinerie cellulaire. De façon importante, le complexe condensine purifié in vitro est capable de s’associer à l’ADN et de former de façon progressive une boucle de taille croissante. Cette activité in vitro est compatible avec les observations in vivo sur l’organisation des chromosomes mitotiques, dont l’architecture apparaît comme un axe central duquel émane des boucles d’ADN. En revanche, comment condensine pourrait former des boucles à partir d’un substrat qui n’est pas un ADN nu mais chromatinisé (associé à de nombreux autres facteurs protéiques) n’est pas clair. Lors de ma thèse j’ai fourni plusieurs évidences sur l’impact de facteurs chromatiniens, suggérant qu’ils peuvent antagoniser l’activité de formation des chromosomes mitotiques (notamment les ARN polymérase et les nucléosomes) où dans certains cas favoriser l’activité de condensine (le complexe de Shelterin aux télomères). Ces résultats renforcent l’idée que l’activité du complexe condensine est influencée par le contexte chromatinien in vivo.

During cell division, genomes are physically reorganized by condensin complexes. These conserved protein complexes act during mitosis to form individualized sister chromatids that can be segregated by the cell machinery. Importantly, the purifed condensin complex in vitro displays activity : that it is can bind to naked DNA and progressively form a loop of increasing size. This activity observed in vitro is compatible with in vivo observations of mitotic chromosomes, whose architecture appears as loops emanating from a central axis. However, how condensin would form these loops starting from a chromatinized substrate (that is, bound by many other factors such as other DNA-binding proteins) is not clear. During my PhD I have provided multiple lines of evidence showing the impact of chromatin-bound factors on condensin activity. I have shown that active RNA polymerases and nucleosome density can antagonize the formation of mitotic chromosomes while in specific cases, chromatin bound factors can positively contribute to the activity of condensin, such as is the case for the Shelterin complex at telomeres, the physical extremities of chromosomes. These results strengthen the idea that the activity of the condensin complex is locally influenced by the context of chromatin in vivo.