Coopération entre le Médiateur et le complexe de remodelage de la chromatine RSC/PBAF dans la transcription et la réparation de l'ADN

par Kévin Andre

Projet de thèse en Sciences de la vie et de la santé

Sous la direction de Julie Soutourina.

Thèses en préparation à université Paris-Saclay , dans le cadre de École doctorale Structure et Dynamique des Systèmes Vivants , en partenariat avec Institut de Biologie Intégrative de la Cellule (laboratoire) et de Faculté des sciences d'Orsay (référent) depuis le 01-10-2019 .


  • Résumé

    Dans les cellules eucaryotes, l'ADN est compacté dans la chromatine et tous les processus liés à l'ADN y compris la transcription et la réparation de l'ADN se passent dans un contexte chromatinien. Le Médiateur de régulation transcriptionnelle est un complexe multiprotéique essentiel et très conservé qui intègre les signaux de régulation des facteurs spécifiques à la machinerie de base de l'ARN polymérase II. Etant donné son rôle essentiel dans l'activation de la transcription, des mutations dans les sous-unités du Médiateur sont impliquées dans des maladies comme le cancer. Récemment, nous avons découvert que le Médiateur a un nouveau rôle liant la transcription et la réparation de l'ADN. Même si le Médiateur a fait l'objet de nombreuses études, il reste en grande partie inconnu comment la fonction du Médiateur est coordonnée avec les régulateurs de la chromatine. Nous avons trouvé que plusieurs sous-unités du Médiateur sont en contact avec RSC (Remodèle la Structure de la Chromatine), un complexe de remodelage de la chromatine multiprotéique, essentiel à la viabilité cellulaire et très abondant. L'importance de ce complexe est soulignée par le fait que des mutations dans l'homologue humain de RSC (complexe PBAF) sont associées au cancer. En général, les complexes BAF et PBAF sont mutés dans 20% des cancers et représentent ainsi les complexes les plus fréquemment mutés dans les cancers. Dans ce projet, nous nous proposons d'étudier les mécanismes moléculaires d'action du Médiateur en relation avec le complexe de remodelage RSC dans l'organisation de la chromatine, la transcription et la réparation de l'ADN. Nous allons caractériser l'interaction physique entre les deux complexes, déterminer le rôle d'interaction Médiateur-RSC dans leur recrutement, la structure de la chromatine, la transcription et la réparation de l'ADN et adresser la question de conservation de ces mécanismes chez les eucaryotes. Nous allons utiliser la levure et les cellules humaines comme nos modèles et les approches intégratives qui font appel à la génomique fonctionnelle avancée, la biologie moléculaire, la génétique, la biochimie, l'analyse computationnelle et la modélisation. En conclusion, ce projet représente un enjeu majeur dans le domaine de la chromatine et va avoir un impact profond sur notre compréhension des processus fondamentaux de la cellule liés à la chromatine, ainsi que des graves maladies humaines.

  • Titre traduit

    Functional interplay between Mediator and RSC/PBAF chromatin remodelling complex in transcription and DNA repair


  • Résumé

    In eukaryotic cells, the DNA is compacted in chromatin and all DNA-related processes including transcription and DNA repair occur in the crowded context of chromatin. Mediator of transcriptional regulation is essential and very conserved multiprotein complex that integrates the regulatory signals from specific transcription factors to RNA polymerase II basal machinery. As expected given its essential role in transcription activation, mutations in Mediator subunits are involved in pathologies including cancers. Recently, we discovered that Mediator has a novel role as a link between transcription and DNA repair. Despite intensive studies, it remains largely unknown how Mediator function is coordinated with chromatin regulators. We found that several Mediator subunits contact RSC (Remodels the Structure of Chromatin), an essential and abundant multisubunit chromatin remodelling complex. Importance of this complex is highlighted by the fact that mutations in human homolog of RSC (PBAF complex) are associated to cancer. In general, BAF and PBAF complexes mutated in 20% of cancers, represent the most frequently mutated complexes in cancers. In this project, we proposed to study the molecular mechanisms involved in functional cooperation between Mediator and RSC remodelling complex in chromatin organization, transcription and DNA repair. To achieve this goal, we will characterise the physical interaction between the two complexes, determine the role of Mediator-RSC contact in their recruitment, chromatin structure, transcription and DNA repair and address the question of the conservation of the mechanisms in eukaryotes. We will use the budding yeast and human cells as our models and apply integrative approaches spanning advanced functional genomics, molecular biology, genetics, biochemistry, computational analysis and modelling. In conclusion, this project represents an important issue in chromatin field and will have a deep impact on our understanding of fundamental chromatin processes of the cell and severe human diseases.