Dynamique de la réplication et instabilité du génome chez la levure S. Cerevisiae en l'abscence de l'inhibiteur de CDKs, Sic1p

par Armelle Lengronne

Thèse de doctorat en Biologie. Biologie moléculaire de la cellule

Sous la direction de Étienne Schwob.

Soutenue en 2002

à Paris 11 .


  • Résumé

    La protéine Sic1p appartient à la famille des CKI (Cyclin-Dependent-Kinase Inhibitor), de même que p21/Cip1 ou p27/Kip1 chez les cellules de mammifères, et est exprimé de la fin de la mitose à la fin de la phase G1 du cycle cellulaire chez la levure S. Cerevisiae. Le but majeur de ma thèse était de comprendre l'origine de l'instabilité génétique observée dans les cellules dépourvues de Sic1p. Ces cellules présentent une chute de la viabilité, une augmentation de la perte de chromosomes et sont retardées dans le cycle au cours de la mitose. Des travaux réalisés au laboratoire suggéraient que les mutants sic1d préparaient à chaque cycle un nombre insuffisant d'origines de réplication compétentes pour la phase S. Dans la première partie de ma thèse, afin d'étudier d'éventuels défauts de réplication chez les mutants sic1d, j'ai développé un ensemble de techniques moléculaires, électrophorétiques et microscopiques, fondées sur l'incorporation de BrdU et permettant de mesurer précisément la progression de la phase chez la levure. Dans la seconde partie de ma thèse, en utilisant ces techniques, j'ai montré que les cellules sic1d (1) initient la réplication à partir d'un nombre restreint d'origines, (2) ont une phase S allongée et (3) séparent inefficacement leurs chromatides soeurs pendant l'anaphase. De façon surprenante, les cellules sic1d ne sont pas arrêtées en métaphase comme attendu si le checkpoint S/M avait été activé pour permettre la duplication complète des chromosomes. Enfin, j'ai montré que les mutants sic1d ont une fréquence de réarrangements chromosomiques 600 fois supérieure à celle de cellules sauvages, résultant probablement de l'entrée inappropriée en anaphase. Nous proposons que l'activation précoce des CDKs entraîne une instabilité génétique en altérant la dynamique de réplication qui alors perturbe la ségrégation normale des chromosomes.

  • Titre traduit

    Replication dynamics and genomic instability in S. Cerevisiae cells lacking the CDK-inhibitor, Sic1p


  • Résumé

    Sic1p belongs to the CKI family (Cyclin-Dependent-Kinase Inhibitor), like p21 or p27 in mammalian cells, and is expressed from the end of mitosis to the end of G1 phase of the cell cycle in the budding yeast S. Cerevisiae. One of the main goals of my thesis was to gain a better understanding of the molecular basis of the genomic instability observed in cells lacking the SIC1 gene. These strains show a decrease in viability, an increase of chromosome loss and are delayed in mitosis. Previous work in the laboratory had suggested, based on genetic evidences, that sic1 mutants suffer from a reduction in the number of competent replication origins. In the first part of my thesis, to better characterize potential replication defects of sic1 strains, I have developed a set of molecular, electrophoretic and microscopic techniques that allow precise monitoring of S phase progression in yeast cells using BrdU incorporation. In the second part of my thesis, using these techniques, I showed that cells lacking Sic1 initiate DNA replication from fewer origins, have an extended S phase and inefficiently separate sister chromatids during anaphase. To our surprise, sic1d cells were not retarted at metaphase as expected if the S/M checkpoint were triggered to allow completion of replication before mitosis. Sic1d mutants show a 600-fold increase in the frequency of gross chromosomal rearrangements, probably as a consequence of inappropriate entry into anaphase. We propose that precocious CDK activation causes genomic instability by altering the dynamics of S phase which then hinders normal chromosome segregation.

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Informations

  • Détails : 88 p.
  • Notes : Publication autorisée par le jury
  • Annexes : Bibliogr. p.68-87.

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  • Cote : M/Wg ORSA(2002)87

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