Comment s'effectue le contrôle de la transcription durant la réplication ?

How is transcription controlled during S phase ?

• Auteur / Autrice : Giovanni Nigro
• Direction : Jérôme Poli
• Type : Projet de thèse
• Discipline(s) : Biologie Santé
• Date : Inscription en doctorat le 01/10/2024
• Etablissement(s) : Université de Montpellier (2022-....)
• Ecole(s) doctorale(s) : Sciences Chimiques et Biologiques pour la Santé (Montpellier ; Ecole Doctorale ; 2015-....)
• Partenaire(s) de recherche : Laboratoire : IGH - Institut de Génétique Humaine
• Partenaire(s) de recherche : Equipe de recherche : Maintien de l'intégrité du génome au cours de la réplication

Mots clés

Mots clés libres

Interférence transcription-réplication

Stress réplicatif

Réplication de l'ADN

Checkpoint de phase S

Pore nucléaire/organisation du génome

Instabilité génétique

Transcription-replication interferences

S phase checkpoint

DNA replication

Genome instability

Replicative stress

Nuclear pore/genome organization

Résumé

Le stress réplicatif est une des causes majeures de l'instabilité génétique et contribue au processus oncogénique. Les études récentes montrent que la transcription du génome est une source endogène prépondérante de blocage de la machinerie de réplication. Les cellules sauvages disposent d'un arsenal d'activités qui limitent et/ou résolvent les conflits transcription-réplication. Nous avons récemment identifié une nouvelle voie de résolution impliquant la kinase principale du checkpoint de réplication Mec1/ATR comme un acteur majeur de la gestion des conflits transcription-réplication. En effet, Mec1/ATR est impliquée dans le retrait de la machinerie de transcription de la chromatine durant la phase S chez la levure et dans les cellules humaines. Mec1/ATR phosphoryle de nombreux facteurs allant de la machinerie de transcription elle-même à des sous-unités du pore nucléaire, auxquelles les gènes les plus transcrits sont associés. Le projet de thèse à de multiples objectifs. L'un d'eux est d'identifier quels sont les voies et les facteurs nécessaires à la résolution des conflits-transcription en condition de réplication normale et en condition de stress réplicatif induit. En parallèle, nous nous attacherons à caractériser par quel(s) mécanisme(s) le processus de transcription interfère avec la réplication (machinerie de transcription elle-même, hybride ARN/ADN, ancrage au pore nucléaire,...). Un dernier axe vise à identifier le degré de conservation de l'implication du checkpoint dans la coordination transcription-réplication dans le modèle cellule humaine.

Replicative stress is one of the major cause of genomic instability promoting oncogenesis. Recent findings underscore the contribution of transcription as a major source of replication forks stalling during S phase. Wild-type cells exhibit a myriad of activities that limit or resolve transcription-replication conflicts. Our team recently identified the major checkpoint kinase Mec1/ATR as a novel and important pathway promoting the coordination between transcription and DNA replication. Indeed, Mec1/ATR promotes a transient transcriptionnal shutdown during S phase though the removal of transcription machineries from chromatin, a function shared between yeast and human cells. The Mec1/ATR checkpoint kinase phosphorylates a huge number of factors ranging from the transcription machineries itself to subunits of the nuclear pore complex which anchors highly transcribed genes at the nuclear periphery. Multiple objectives are associated to the proposed PhD project. One of them is to identify pathways/factors downstream of Mec1/ATR that are contributing to the resolution of transcription-replication interferences during a regular S phase and during induced replicative stress. At the same time, we are going to investigate how exactly the transcription process is impeding DNA replication (i.e the transcription machinery itself, RNA:DNA hybrids, torsionnal stress due to nuclear pore anchoring,...). At last, we will evaluate to which extent the Mec1/ATR checkpoint functions in transcription-replcation coordination are conserved in human cells.