Etude du gene codant pour la transferrine humaine : un modele de la regulation de l'expression genetique chez les eucaryotes

par Franck Brunel

Thèse de doctorat en Sciences biologiques et fondamentales appliquées. Psychologie

Sous la direction de MARIO ZAKIN.

Soutenue en 1991

à Paris 7 .

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  • Résumé

    La premiere partie de cette these decrit l'organisation de l'activite transcriptionnelle du genome des organismes eucaryotes. Nous avons tente d'exposer une image globale de la regulation de l'expression genetique. L'importance des interactions specifiques entre les elements d'adn cis-regulateurs et les facteurs de transcription est presentee. Les resultats les plus recents de la litterature concernant la dimerisation des facteurs de transcription et la synergie entre les elements cis-regulateurs sont exposes. Nous avons aborde experimentalement la regulation de l'expression genetique chez les organismes eucaryotes grace a l'etude du gene codant pour la transferrine humaine. La transferrine est une glycoproteine plasmatique dont le role principal est de transporter le fer. Elle est principalement produite par le foie mais egalement en plus faible quantite par quelques autres organes comme les testicules et le cerveau. La regulation de l'expression du gene codant pour la transferrine humaine est donc un modele d'etude de la regulation de l'expression genetique chez les eucaryotes superieurs. Les elements d'adn cis-regulateurs responsables de l'expression tissu-specifique du gene codant pour la transferrine humaine ont ete identifies par des experiences d'expression transitoire dans une lignee d'hepatome humain (hep3b) et de fibroblastes humains (hela). Des deletions a partir de l'extremite 5 des sequences s'etendant en amont du site d'initiation de la transcription (le site cap) ont permis de mettre en evidence un promoteur localise entre 125 pb et le site cap. En expression transitoire, ce promoteur est capable de diriger l'expression tissu-specifique d'un gene indicateur. Deux facteurs de transcription interagissant avec le promoteur ont ete identifies par des empreintes de digestion a la dnase i. L'un de ces facteurs de transcription est probablement c/ebp (ou un membre de la famille c/ebp) qui interagit avec une boite caat localisee dans une region appelee prii (de 80 pb a 100 pb). Nous avons identifie et caracterise un autre facteur de transcription que nous avons appele tf-lf1. Tf-lf1 se fixe sur une region appelee pri (de 50 pb a 70 pb) et n'est pas detecte dans les cellules qui ne produisent pas de transferrine. Dans un systeme de transcription acellulaire, l'element pri associe a une boite tata forme un promoteur tissu-specifique. Nos resultats soulignent donc l'importance du facteur de transcription tf-lf1 dans le controle, la transcription du gene codant pour la transferrine. Nous avons propose par ailleurs l'existence d'une famille de facteurs de transcription comprenant tf-lf1. Tf-lf1 interagit egalement avec les elements cis-regulateurs d'autres genes hepatiques (l'antithrombine iii, l'apolipoproteine aii et l'alpha1-antitrypsine). Les experiences d'expression transitoire montrent que l'activite du promoteur est modulee par la region s'etendant de 620 pb a 125 pb. Nous avons detecte l'interaction de trois proteines nucleaires sur trois elements cis-regulateurs distals appeles cr (de 165 pb), dri (de 455 pb a 480 pb) et drii (de 595 pb a 615 pb). Deux de ces facteurs pseudo-sp1 et cft/nf1- sont detectes dans les extraits nucleaires de foie et de cellules hela. Ctf/nf1 interagit sur une sequence palindromique dans la region cr. Y-sp1 se fixe sur une boite gc dans la region drii. Pseudo-sp1 est une proteine differente de sp1 car sp1 pur n'interagit pas avec drii et y-sp1 n'est pas glycosile. Plusieurs proteines hepatiques differentes interagissent avec dri, l'autre de ces elements cis-regulateur distal. Nous avons purifie l'une des proteines capables de se fixer sur l'element dri. Cette proteine appelee fus active la transcription. L'adnc codant pour fus a ete clone


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  • Annexes : 262 REF

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