Organisation fonctionnelle du noyau liee a l'expression des genes

par Sylvie Besse

Thèse de doctorat en Biologie cellulaire

Sous la direction de Francine Puvion-Dutilleul.

Soutenue en 1996

à Paris 5 .


  • Résumé

    Notre programme de recherche est centre sur l'etude de l'organisation fonctionnelle du noyau de la cellule normale et de ses modifications induites par le developpement intranucleaire de virus a adn tels le virus herpes simplex type 1 (hsv-1) et l'adenovirus type 5 (ad5). Du fait de l'abondance des genomes viraux et de leurs intenses activites replicative transcriptionnelle, les cellules infectees par ces virus sont d'excellents modeles experimentaux pour l'etude du mode d'integration, au sein de la cellule, des diverses fonctions nucleaires directement liees a l'activite du genome, tels la replication, la transcription, la maturation des transcrits et leur transport nucleo-cytoplasmique. Cette etude a ete realisee au niveau ultrastructural et a necessite l'emploi de techniques variees, hautement specifiques et sensibles telle l'hybridation in situ. La maitrise des nombreuses techniques ultrastructurales, nous a permis de montrer que la replication et les diverses etapes de l'expression des genes cellulaires et viraux ont lieu dans des compartiments definis du noyau. Grace a l'utilisation d'une technique non radioactive, qui consiste en une incorporation breve de bromodesoxyuridine (brdu) par les cellules infectees, nous avons pu etudier la localisation precise des sites de replication des genomes d'adenovirus. Nous avons montre, d'une part, que les genomes en replication sont localises exclusivement dans un compartiment particulier du noyau infecte et, d'autre part, qu'un gradient d'intensite de la replication existe a l'interieur du foyer de replication. Par hybridation in situ a l'aide de sondes specifiques biotinylees, nous avons etudie la maturation des arn pre-messagers dans les cellules normales et infectees par hsv-1 et ad5. Ceci nous a permis de demontrer que les arn polyadenyles incluant les arn viraux s'accumulent dans les groupes de grains interchromatiniens, structures cellulaires connues pour leur role dans les etapes de pre- et post-epissage. Ces resu ltats suggerent que les groupes de grains interchromatiniens pourraient jouer egalement un role dans le transport intranucleaire des arn messagers cellulaires et viraux. L'etude des effets de l'infection sur le metabolisme du nucleole des cellules infectees par hsv-1 nous a permis de confirmer la localisation des genes ribosomiques dans les centres fibrillaires et a mis en evidence une retention anormale des arn ribosomiques dans le noyau infecte, ce qui suggere un ralentissement important de la vitesse de migration des sous-unites ribosomiques du noyau vers le cytoplasme. Nous avons demontre, en particulier, la presence d'arn ribosmiques dans les groupes de grains interchromatiniens, structures qui semblent impliquees egalement dans la migration intranucleaire des sous-unites ribosomiques. L'ensemble de nos travaux souligne la complexite du noyau dans lequel une compartimentation fonctionnelle peut neanmoins etre mise en evidence. Ils revelent, en particulier, que les groupes de grains interchromatiniens, en plus de leur role bien etabli dans la formation et/ou le recyclage des spiceosomes, pourraient etre des lieux de controle de la quantite d'arn messagers et d'arn ribosomiques devant quitter le noyau a un moment donne. Il n'est pas exclu toutefois que ces structures puissent etre impliquees egalement dans la degradation d'arns en surnombre ou defectueux. Nous envisageons de poursuivre l'etude de la compartimentation fonctionnelle du noyau dans la cellule infectee et, par comparaison, dans la cellule normale. Ceci afin de mieux connaitre la biogenese des ribosomes et les diverses etapes de la maturation et du transport des arn pre-messagers. L'accent sera mis sur la possibilite d'une coordination du transport des differentes especes d'arn (messagers, ribosomiques, arn de transfert, snrna). En outre, nous nous interesserons aux mecanismes de defense mis en place par la cellule pour resister a l'infection virale ainsi qu'aux mecanismes de resistance developpes par les virus.


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  • Détails : 1 vol. (75 f.- Annexes non paginées)
  • Annexes : Bibliogr. f. 64-75

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