Recherche et étude de fonctions impliquées dans le métabolisme de l'ADN chez Arabidopsis thaliana

par Nicolas Siaud

Thèse de doctorat en Sciences biologiques

Sous la direction de Marie-Pascale Doutriaux.


  • Résumé

    Afin d’identifier de nouvelles fonctions potentiellement impliquées dans le métabolisme de l’ADN chez Arabidopsis, nous avons utilisé un crible bactérien décrit par Perkins et al. (1999). Nous avons isolé 100 candidats capables d’induire la réponse SOS chez E. Coli. La moitié, au moins, de ces fonctions pourrait être impliquée dans le métabolisme de l’ADN chez Arabidopsis, alors que 23 autres correspondent à des fonctions inconnues. Pour approcher in planta la fonction des candidats isolés, nous avons étudié leur expression (en utilisant des macroarrays), recherché des interactions avec des protéines connues impliquées dans la réparation/recombinaison de l’ADN et étudié, pour certains d’entre-eux, leur fonction en utilisant l’interférence par ARN (RNAi). La recherche d’interactions à grande échelle et l’extinction de gènes par RNAi ont été calibrés avec les gènes impliqués dans la recombinaison homologue (RH) de l’ADN. Ces approches ont permis de montrer que Brca2 (dont les mutations prédisposent les mammifères au cancer) est essentiellle à la méiose chez Arabidopsis et de proposer un rôle pour Brca2 à la méiose : Brca2 dirige la réparation des cassures double-brin méiotiques de l’ADN (introduites par Spo11) vers la RH. Son rôle réside probablement dans ses interactions avec les recombinases Rad51 et Dmc1, l’interaction entre les protéines Brca2 et Dmc1 n’ayant jamais été décrite avant. En l’absence de Brca2, ou de l’absence simultanée de Rad51 et Dmc1, la RH est éliminée, et la réparation des cassures double-brin de l’ADN se ferait par des mécanismes de recombinaison illégitime, conduisant à la formation de structures chromosomiques aberrantes.

  • Titre traduit

    Identification and study of functions involved in DNA metabolism in Arabidopsis thaliana


  • Résumé

    In the aim to identify new functions putatively involved in DNA metabolism in Arabidopis, we used a bacterial screen described by Perkins et al. (1999). We isolated 100 candidates that can trigger the SOS reponse in E. Coli. Half of them could be involved in DNA metabolism, while 23 others correspond to unknown functions. To investigate their in planta function, we examined their expression (using macroarrays), searched for interactions with known proteins involved in DNA repair/recombination, and studied, for a few of them, their function using RNA interference (RNAi). Search for interactions and gene silencing via RNAi were calibrated with genes involved in homologous recombination. These approaches allowed us to show that Brca2 (whose mutations predispose mammals to cancer) is essential at meiosis in Arabidopsis, and to propose a role for Brca2 at meiosis: Brca2 directs the repair of meiotic DNA double-strand break (introduced by Spo11) towards homologous recombination. Brca2’s role probably resides in its interaction with the recombinases Rad51 and Dmc1 (the interaction between Brca2 and Dmc1 had never been described before). In the absence of Brca2, or in the absence of both Rad51 and Dmc1, homologous recombination is abolished and meiotic DNA double-strand breaks seem to be repaired by illegitimate recombination, leading to the formation of abnormal chromosomal structures.

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Informations

  • Détails : 148 f.
  • Notes : Publication autorisée par le jury
  • Annexes : Bibliogr. p. 112-145

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  • Bibliothèque : Université Paris-Sud (Orsay, Essonne). Service Commun de la Documentation. Section Sciences.
  • Disponible pour le PEB
  • Cote : 0g ORSAY(2004)238
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