Les complexes SMC-condensin et l'architecture de l'ADN durant la prophase I de méiose chez la souris.

SMC-condensin complexes and DNA architecture during prophase I in mice meiosis;

• Auteur / Autrice : Laurine Dal toe
• Direction : Thomas Robert
• Type : Projet de thèse
• Discipline(s) : Biologie Santé
• Date : Inscription en doctorat le 03/10/2022
• Etablissement(s) : Université de Montpellier (2022-....)
• Ecole(s) doctorale(s) : Sciences Chimiques et Biologiques pour la Santé
• Partenaire(s) de recherche : Laboratoire : CBS - Centre de Biologie Structurale
• Partenaire(s) de recherche : Equipe de recherche : Structure du chromosome et recombinaison homologue en méiose

Mots clés

Mots clés libres

Génétique

Méiose

Recombinaison homologue

Structure du chromosome

Souris

Condensines

Genetic

Meiosis

Homologous recombination

Chromosome structure

Mouse

Condensins

Résumé

La division cellulaire de méiose est essentielle à la reproduction sexuée car elle donne naissance aux gamètes haploïdes à partir d'une cellule diploïde. Au cours de cette division, la bonne ségrégation des chromosomes homologues dépend de la formation programmée de cassures de la molécule d'ADN, qui seront réparées par recombinaison homologue (RH). Ces évènements interviennent dans le cadre d'une complète réorganisation structurale des chromosomes, qui est indispensable à la réparation des cassures de l'ADN. Cependant, malgré le rôle clé de cette réorganisation, les facteurs qui la contrôlent et la coordonnent avec la recombinaison restent mal compris. L'objectif de nos recherches est de caractériser le rôle d'un composant structural, le complexe SMC-Condensine, dans le contrôle de la réorganisation des chromosomes et de la RH, lors de la méiose. Les condensines sont des complexes protéiques ubiquitaires, présentés comme les « organisateurs universels des chromosomes », avec un rôle connu dans la ségrégation. Toutefois, de nombreuses études indiquent que ces complexes sont aussi impliqués dans les mécanismes de réparation de l'ADN, et en particulier dans la RH en méiose. Néanmoins, ce rôle crucial des condensines dans le contrôle de la stabilité du génome reste mal documenté, en particulier chez les mammifères. Le projet de thèse à pour but de caractériser la fonction de deux sous-unités de condensine : NCAPD2 et SMC2 en méiose chez la souris. Pur atteindre cette objectif, l'étudiante réalisera une caractérisation phénotypiques de deux modèles murins mutants : Ncapd2KOc et Smc2KOc. En particulier le rôle lors de la réorganisation des chromosomes, le contrôle de la structure de la chromatine et la RH seront étudiés. Ainsi, des approches de microscopie à super résolution permettant de suivre la réorganisation structurale des chromosomes et les protéines de recombinaison, associées à des approches de génomique afin de cartographier les sites de fixation à l'ADN de protéines spécifiquement impliquées dans ces processus, et de biologie moléculaire et biochimie classiques (co-IP de protéines, études d'interactions…) seront développées.

Meiosis is essential for sexual reproduction. It is the specialized cell division that gives rise to the haploid gametes starting from a diploid cell. During this division, the proper segregation of the homologous chromosomes depends on the programmed formation of DNA double strand breaks (DSB), repaired by Homologous Recombination (HR). DSB and HR occur in the context of an important chromosomal reorganization, essential for a proper repair. However, despite the key role of these structural reorganization, the factors that coordinate it with HR remain elusive. Our objective is to characterize the role of a structural component, the SMC-Condensin complex, in the control of the meiotic chromosome reorganization and HR. Condensins are ubiquitous protein complexes, described as the “universal organizers of chromosomes”, with a known role in chromosome segregation. Nevertheless, ample evidence indicate that these complexes play an additional role in DNA repair, in particular during meiotic HR. But, this crucial role of condensins in the control of genomic stability remains poorly documented, especially in mammals. The phD project aims to characterize the function of two condensin subunits: NCAPD2 and SMC2 in meiosis in mice. To achieve this goal, the student will perform a phenotypic characterization of two mutant mices: Ncapd2KOc and Smc2KOc. In particular the role in the reorganisation of chromosomes, the control of chromatin structure and HR will be studied.Thus, super-resolution microscopy approaches allowing to follow the structural reorganization of chromosomes and RH proteins, associated with genomic approaches to map DNA binding sites of proteins specifically involved in these processes, and conventional molecular biology and biochemistry (protein co-IP, interaction studies, etc.) will be developed.