Etude du rôle des activateurs de transcription paralogues Aft1p et Aft2p dans la régulation du métabolisme du fer chez la levure Saccharomyces cerevisiae

par Maïté Courel

Thèse de doctorat en Génétique

Sous la direction de Pierre-Louis Blaiseau.

Soutenue en 2005

à Paris 6 .


  • Résumé

    Le fer est à la fois indispensable et toxique pour les cellules. Un contrôle strict de son métabolisme est nécessaire pour pourvoir aux besoins des cellules tout en évitant ses effets délétères. Chez la levure Saccharomyces cerevisiae, ce contrôle est assuré par les activateurs transcriptionnels paralogues Aft1p et Aft2p. En condition de carence en fer, Aft1p active la transcription des gènes du transport à haute affinité du fer extracellulaire en se fixant sur la séquence cis-régulatrice 5’-TGCACCC-3’. Le rôle d’Aft2p est moins bien caractérisé ; il reconnaît in vitro la même séquence consensus qu’Aft1p et active la transcription de plusieurs gènes régulés par Aft1p lorsqu’il est surexprimé ou sous une forme mutée constitutivement active. Nous avons cherché à mieux comprendre le rôle d’Aft2p en condition de carence en fer en identifiant ses gènes cibles et en caractérisant son mode d’action, par une combinaison d’expériences d’analyses globales de transcriptome, de Northern blot et d’immunoprécipitation de la chromatine réalisées avec les souches sauvage et délétées d’AFT1 et/ou d’AFT2. Nous avons montré qu’Aft2p, mais pas Aft1p, active directement la transcription des gènes de l’utilisation et du stockage du fer intracellulaire. Nous avons mis en évidence que la séquence cis-régulatrice des gènes régulés par Aft2p n’est pas 5’-TGCACCC-3’, mais une séquence plus courte, 5’-(G/A)CACCC-3’. Aft2p joue également un rôle direct dans la régulation transcriptionnelle de plusieurs gènes du métabolisme du zinc, et il pourrait intervenir dans la régulation des gènes du métabolisme de l’ergostérol et des acides gras. Par ailleurs, nous avons montré l’existence d’une régulation par le fer de la quantité des protéines Aft1p et Aft2p. La variation de quantité d’Aft1p semble résulter de son autorégulation transcriptionnelle, alors que la variation de quantité d’Aft2p implique une régulation post-transcriptionnelle

  • Titre traduit

    Understanding the role of the paralogous transcriptional activators Aft1p and Aft2p in the regulation of iron metabolism in the yeast Saccharomyces cerevisiae


  • Résumé

    Iron is an essential nutrient, but its accumulation can be highly cytotoxic. Iron homeostasis must be tightly regulated in order to satisfy cell demand without damage. In the yeast Saccharomyces cerevisiae, this regulation is mediated by two paralogous transcription factors: Aft1p and Aft2p. Under iron starvation conditions, Aft1p activates the transcription of high affinity iron transport related genes by specific binding to the DNA consensus sequence 5’-TGCACCC-3’ found in the promoters of these genes. The role of Aft2p remains poorly understood. Aft2p is capable of binding in vitro to the Aft1p DNA consensus sequence and it activates the transcription of some of the Aft1p target gene under specific conditions, such as overexpression, or expression of a gain-of-function allele. We aimed at further understanding the role of Aft2p in a physiological context, by identification of its target genes and characterisation of its mode of action. For this purpose, we performed global transcriptome analyses, Northern blot and chromatin immunoprecipitation experiments using wild type and Δaft1 and/or Δaft2 mutant strains grown under iron depleted conditions. We demonstrated that Aft2p directly activates the transcription of genes that are essential for the iron intracellular sub-compartimentalization and use, while Aft1p does not. We discovered that the consensus sequence in the promoter region of genes specifically activated by At2p was not the 5’-TGCACCC-3’ sequence, but the shorter 5’-(G/A)CACCC- 3’. Aft2p plays also a direct role in the transcriptional regulation of some genes involved in zinc metabolism, and it could be involved in the regulation of ergosterol and fatty acid metabolism. We also showed that Aft1p and Aft2p proteins amount is iron-regulated. The modulation of Aft1p protein amount can be attributed to its own transcriptional regulation, while the modulation of Aft2p protein amount involves post-transcriptional regulation

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Informations

  • Détails : 1 vol. (249) f.
  • Notes : Publication autorisée par le jury
  • Annexes : Bibliogr. f.230-247

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  • Bibliothèque : Université Pierre et Marie Curie. Bibliothèque Universitaire Pierre et Marie Curie. Section Biologie-Chimie-Physique Recherche.
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  • Cote : T Paris 6 2005 196
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