Effets de la séquence sur le turnover des nucléosomes in vitro

Sequence effects on nucleosome turnover in vitro

• Auteur / Autrice : Yuliia Shymko
• Direction : Malcolm Buckle, Marco Pasi
• Type : Thèse de doctorat
• Discipline(s) : Sciences de la vie et de la santé
• Date : Soutenance le 13/12/2023
• Etablissement(s) : université Paris-Saclay
• Ecole(s) doctorale(s) : École doctorale Structure et dynamique des systèmes vivants (Gif-sur-Yvette, Essonne ; 2015-....)
• Partenaire(s) de recherche : Laboratoire : Laboratoire de biologie et pharmacologie appliquée (Gif-sur-Yvette, Essonne ; 2002-....)
• Partenaire(s) de recherche : Référent : Ecole Normale Supérieure Paris-Saclay
• Partenaire(s) de recherche : graduate school : Université Paris-Saclay. Graduate School Life Sciences and Health (2020-….)
• Jury : Examinateurs / Examinatrices : Bianca Sclavi, Fabrizio Cleri, Amélie Leforestier, Johannes Geiselmann
• Jury : Rapporteur / Rapporteuse : Bianca Sclavi, Fabrizio Cleri

Mots clés

Mots clés contrôlés

Nucléosomes

Mots clés libres

Nucleosome

PhAST

Assemblage

Désassemblag

Nucleosome

PhAST

Assembly

Disassembly

Résumé

L'assemblage et le désassemblage de la chromatine sont des activités essentielles qui concernent la plupart des processus impliquant l'ADN dans les cellules eucaryotes. Les unités répétitives de base de la chromatine sont les nucléosomes, des complexes macromoléculaires constitués de 147 pb d'ADN enroulés autour d'un octamère d'histone. Bien que les structures des nucléosomes soient connues en détail, les mécanismes d'assemblage et de désassemblage sont mal compris.Dans ce travail, j'ai étudié le rôle de différentes séquences d'ADN dans le processus d'assemblage et de désassemblage des nucléosomes en utilisant la séquence artificielle 'Widom' 601 ainsi que ses séquences dérivées - 601-c2 et 601-c2-trx.J'ai utilisé la technique PhAST pour observer les modifications structurelles induites par l'enroulement et le déroulement de l'ADN autour des protéines histones. La comparaison in vitro des voies d'assemblage et de désassemblage des nucléosomes pour trois séquences différentes fournit des informations fiables et détaillées sur les similitudes et les différences entre les deux processus et permet de comprendre comment les modifications de l'ADN les affectent. De multiples états intermédiaires ont été observés et caractérisés, reflétant les asymétries des interactions ADN/histones par rapport à la pseudo- dyade du nucléosome. Nos résultats montrent également que le déroulement pour les trois séquences examinées, ce qui suggère que ces deux processus ne sont pas simplement inversés.

Chromatin assembly and disassembly are essential activities that concern most DNA-involved processes in eukaryotic cells. The basic repeating units of chromatin are nucleosomes - macromolecular complexes that consist of 147 bp of DNA wrapped around a histone octamer. Although the structures of nucleosomes are known in detail, assembly and disassembly mechanisms are poorly understood.In this work, I investigated the role of different DNA sequences in the process of nucleosome assembly and disassembly using the ‘Widom' 601 artificial sequence together with its derivative - 601-c2 and 601-c2-trx sequences. I used an in vitro model of nucleosomes, reconstituted by salt dilution using purified DNA and core histone proteins.I utilized the PhAST technique to monitor structural alterations induced by DNA wrapping and unwrapping around the histone proteins. In vitro comparison of nucleosome assembly and disassembly pathways for three different sequences provides reliable and detailed insights into the similarities and differences between the two processes and gives an understanding of how DNA modifications affect them. Multiple intermediate states were observed and characterized, reflecting asymmetries of DNA/histone interactions with respect to the nucleosome pseudo dyad. Our findings also show that the PhAST signals evolve differently during wrapping and unwrapping for all the three sequences that were examined, suggesting that these two processes are not simply inverted versions of each other.