Les structures et les mécanismes d'interactions des protéines de liaison à l'ADN simple brin aux télomères

The structures and interaction mechanisms of single-stranded DNA binding proteins to telomeres

• Auteur / Autrice : Jean CHATAIN
• Direction : Carole Saintomé, Patrizia Alberti
• Type : Thèse de doctorat
• Discipline(s) : Biophysique
• Date : Soutenance le 27/11/2020
• 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 : Structure et instabilités des génomes
• Jury : Examinateurs / Examinatrices : Carole Saintomé, Patrizia Alberti, Hubert Becker, Sophie Bombard, Claudine Mayer, Marie-Hélène Ledu
• Jury : Rapporteur / Rapporteuse : Hubert Becker, Sophie Bombard

Mots clés

Mots clés contrôlés

Télomères (génétique)

Mots clés libres

Télomères

ADN télomérique

G-Quadruplexe

Protéine de liaison à l'ADN simple brin

Pot1 TPP1

Protection ADN simple brin

Telomere

Telomeric DNA

G-Quadruplex

Single-Stranded DNA binding protein

Pot1 TPP1

Single-Stranded DNA protection

Résumé

Les télomères sont des séquences d'ADN (ADNtelo), associées à des protéines, localisées aux extrémités des chromosomes. L'ADNtelo est capable de former des structures très stables nommées G-quadruplexes (G4telo), et qui doivent être résolues pour le maintien des télomères. Il a été montré que POT1-TPP1 et RPA, protéines de liaison à l'ADN simple brin OB-fold (SSB) présentes aux télomères, ont la capacité de dérouler in vitro de simples G4telo. Toutefois aucune étude n'a été réalisée sur de longs ADNtelo formant des multimères de G4s en tandem (multiG4telo). Mon travail de thèse a consisté à étudier par des approches biochimiques et biophysiques : les mécanismes d'interaction de ces SSB sur ces multiG4telo, les cinétiques de formation des complexes SSB-ADNtelo ; l'enveloppe du complexe POT1-TPP1-ADNtelo. Les données montrent le mode de liaison et d'ouverture de multiG4telo varie selon la SSB, et que le complexe POT1- TPP1 forme avec l'ADNtelo un complexe dynamique en forme de fer à cheval.

Telomeres are DNA sequences (teloDNA), associated with proteins, located at the ends of chromosomes. teloDNA can form very stable structures called G-quadruplexes (G4telo), which must be resolved for the maintenance of telomeres. POT1-TPP1 and RPA, OB-fold single-stranded DNA binding proteins (SSB) are present in telomeres, can unfold G4telo in vitro. However, no studies have been carried out on long teloDNA forming multimers of G4s in tandem (telomultiG4). My thesis work consisted of studying by biochemical and biophysical approaches: the interaction mechanisms of these SSBs on this telomultiG4 ; the kinetics of formation of SSB-teloDNA complexes ; the envelope of the POT1- TPP1-teloDNA complex. The data show the mode of binding and opening of telomultiG4telo varies according to the SSB, and that the POT1-TPP1 complex forms with the teloDNA a dynamic complex in the shape of a horseshoe.