Organisation de la réplication de l'ADN: de la dynamique du cycle cellulaire à la régulation de la chromatine

The organization of DNA replication: from cell cycle dynamics to chromatin regulation

• Auteur / Autrice : Lexin Xu
• Direction : Pei Yun Wu
• Type : Projet de thèse
• Discipline(s) : Génétique
• Date : Inscription en doctorat le 01/11/2023
• Etablissement(s) : Bordeaux
• Ecole(s) doctorale(s) : École doctorale Sciences de la vie et de la santé
• Partenaire(s) de recherche : Laboratoire : Institut de Biochimie et Génétique Cellulaires

Mots clés

Mots clés libres

Réplication de l'ADN

Cycle cellulaire

Dynamique de la chromatine

Expression des gènes

Instabilité du génome

Levure de fission

DNA replication

Cell cycle

Chromatin dynamics

Gene expression

Genome instability

Fission yeasy

Résumé

La duplication et le transfert fidèles du matériel génétique sont assurés par une coordination entre la réplication de l'ADN et les événements du cycle cellulaire ainsi que par des processus qui favorisent l'intégrité du génome. Ces mécanismes conduisent à une organisation spatiale et temporelle de la réplication, appelée le programme de réplication (PR). Bien que les PRs soient conservés entre espèces proches, ils sont également très flexibles et répondent à des signaux environnementaux et développementaux. Cependant, malgré notre connaissance des détails moléculaires de la synthèse de l'ADN, des aspects clés des mécanismes qui établissent le PR et l'importance de cette organisation pour la cellule restent inconnus. Nous proposons de combiner une stratégie multidisciplinaire avec un modèle unique que nous avons développé chez la levure de fission pour étudier comment la dynamique du cycle cellulaire détermine le PR ainsi que les conséquences de la reprogrammation de la réplication de l'ADN. En particulier, nous utiliserons une variété d'approches, allant du génome entier à la cellule unique, pour évaluer l'interaction complexe entre l'organisation de la réplication de l'ADN, la structure de la chromatine, l'intégrité du génome et l'expression des gènes.

The faithful duplication and transfer of the genetic material is achieved by a tight coordination of DNA replication with cell cycle events, along with multiple pathways that promote genome integrity. This gives rise to a spatial and temporal organization of DNA replication, referred to as the replication program (RP). Interestingly, while RPs show conservation between related species, they are also highly flexible, responding to environmental and developmental signals. However, despite our in-depth knowledge of the molecular details of DNA synthesis, key aspects of the mechanisms that establish the RP and the importance of this organization for the cell remain poorly understood. We propose to combine a multidisciplinary strategy with a unique model that we have developed in fission yeast to investigate how cell cycle dynamics shapes the RP as well as the physiological consequences of reprogramming DNA replication. In particular, we will use a variety of approaches, from genome-wide to single-cell, to evaluate the intricate interplay between the organization of DNA replication, chromatin structure, genome integrity, and gene expression.