Etudes des nucléoporines Nup98 de Paramecium tetraurelia

Nup98 nucleoporin studies of Paramecium tetraurelia

• Auteur / Autrice : Veronique Tanty
• Direction : Eric Meyer
• Type : Projet de thèse
• Discipline(s) : Génétique cellulaire et moléculaire
• Date : Inscription en doctorat le 15/11/2019
• Etablissement(s) : Université Paris sciences et lettres
• Ecole(s) doctorale(s) : École doctorale de l'École pratique des hautes études
• Partenaire(s) de recherche : Laboratoire : Institut de Biologie de l'École Normale Supérieure
• Partenaire(s) de recherche : Equipe de recherche : Développement et évolution des circuits neuronaux
• Partenaire(s) de recherche : établissement opérateur d'inscription : EPHE PARIS

Mots clés

Mots clés libres

Pore nucléaire

Paramecium tetraurelia

Nucléoporines

Paramecium tetraurelia

Nucleoporin

Nuclear pore

Résumé

Etude des nucléoporines Nup98 de Paramecium tetraurelia Comme tous les ciliés, Paramecium tetraurelia est un eucaryote unicellulaire qui possède deux types de noyaux de fonctions distinctes au sein du même cytoplasme : le micronoyau (MIC) germinal et le macronoyau (MAC) somatique. Le rôle du MIC diploïde est d'assurer par la méiose la transmission du patrimoine génétique au cours de la reproduction sexuelle; il n'exprime aucun gène. Le MAC polyploïde assure l'expression des gènes, mais n'est pas transmis entre générations sexuelles. Après la fécondation, de nouveaux MIC et MAC se différencient à partir de produits de mitose du noyau zygotique, dans un cytoplasme qui contient encore le MAC parental sous forme de fragments. La destinée de chacun de ces trois types de noyaux dépend de l'import de protéines spécifiques, ce qui implique une sélectivité des mécanismes de transport à travers les pores nucléaires. Des études récentes chez un autre cilié suggèrent que l'un des constituants du Nuclear Pore Complex (NPC), la nucléoporine Nup98, joue un rôle majeur dans cette sélectivité : différents homologues sont présents dans les NPC du MIC et du MAC, et semblent déterminer l'import de protéines différentes. Ce projet de thèse vise à étudier les six paralogues de la nucléoporine Nup98 codés par le génome de P. tetraurelia, qui diffèrent par leur séquence et par leur profil d'expression au cours du cycle de vie. Il comporte trois objectifs principaux : (1) Le premier est de déterminer la localisation de chacun de ces paralogues par l'expression de fusions traductionnelles avec des protéines fluorescentes, pour identifier ceux qui pourraient être spécifiques d'un type de noyau pendant la croissance végétative ou aux différents stades des événements sexuels. (2) Un deuxième objectif sera de caractériser le rôle de ces paralogues, en les déplétant par ARN interférence, dans la réorganisation nucléaire associée aux événements sexuels et dans l'import de protéines connues pour être spécifiques de certains types de noyaux à différents stades du cycle de vie. (3) Le troisième objectif est d'exploiter la spécificité des protéines Nup98 pour développer une nouvelle méthode de purification des différents types de noyaux par affinité, en utilisant l'expression de versions taggées. L'un des enjeux est d'obtenir de l'ADN MIC de haut poids moléculaire en quantité suffisante pour la construction de librairies Nanopore, nécessaires pour un assemblage de ce génome qui contient de nombreuses séquences répétées. Mots clé : ciliés, pore nucléaire, nucléoporines, séquençage d'ADN de haut poids moléculaire.

Study of Paramecium tetraurelia nucleoporins Nup98 Like all ciliates, Paramecium tetraurelia is a unicellular eukaryotic that has two types of nuclei with distinct functions within the same cytoplasm: the germinal micronucleus (MIC) and the somatic macronucleus (MAC). The role of the diploid MIC is to ensure the transmission of genetic heritage during sexual reproduction through meiosis; it does not express any genes. Polyploid MAC ensures gene expression, but is not transmitted between sexual generations. After fertilization, new MICs and MACs differentiate from mitosis products of the zygotic nucleus into a cytoplasm that still contains the parental MAC in fragment form. The fate of each of these three types of nuclei depends on the import of specific proteins, which implies a selectivity of the transport mechanisms through the nuclear pores. Recent studies in another ciliate suggest that one of the components of the Nuclear Pore Complex (NPC), nucleoporin Nup98, plays a major role in this selectivity: different homologues are present in the MIC and MAC NPCs, and seem to determine the import of different proteins. This thesis project aims to study the six nucleoporin Nup98 paralogues encoded by the genome of P. tetraurelia, which differ in their sequence and expression profile over the life cycle. It has three main objectives: (1) The first is to determine the localization of each of these paralogues by the expression of translational fusions with fluorescent proteins, to identify those that could be specific to a type of nucleus during vegetative growth or at different stages of sexual events. (2) A second objective will be to characterize the role of these paralogues, by deploring them with interference RNA, in the nuclear reorganization associated with sexual events and in the import of proteins known to be specific to certain types of nuclei at different stages of the life cycle. (3) The third objective is to exploit the specificity of Nup98 proteins to develop a new method for purifying different types of nuclei by affinity, using the expression of tagged versions. One of the challenges is to obtain high molecular weight MIC DNA in sufficient quantity for the construction of Nanopore libraries, necessary for an assembly of this genome which contains many repeated sequences. Keywords: ciliates, nuclear pore, nucleoporins, high molecular weight DNA sequencing.