Etude du ciblage génique via la recombinaison homologue chez la mousse Physcomitrella patens

par Bénédicte Trouiller

Thèse de doctorat en Sciences biologiques. Science du végétal

Sous la direction de Fabien Nogue.


  • Résumé

    Dans les cellules mitotiques de plantes supérieures et de mammifères, les fréquences de ciblage génique sont très faibles (intégration d'ADN exogène par combinaison homologue (RH)). Au contraire, chez S. Cerevisiae, organisme modèle pour l'étude de la RH, et la mousse Physcomitrella patens, ces fréquences sont très élevées. Les mécanismes qui gouvernent les taux de ciblage génique restent encore très mal connus que ce soit chez les plantes ou chez les autres organismes modèles. Mon premier objectif de thèse était de valider le modèle mousse pour l'étude du ciblage génique. La stratégie se basait sur l'étude de la fonction de la protéine MSH2 chez la mousse, montrée comme essentielle pour le maintien de l'intégrité du génome et pour la RH chez les autres organismes. Grâce à l'utilisation du marqueur PpAPT, nous avons montré que PpMSH2 était impliquée dans la reconnaissance des erreurs post-réplicatives et des mésappariements sur les intermédiaires de recombinaison. PpMSH2 joue aussi un rôle essentiel dans la réparation de certaines lésions de l'ADR. La deuxième partie de cette thèse consistait à mieux comprendre les déterminants des fréquences de ciblage chez P. Patens. Pour cela nous avons comparé les efficacités de ciblage chez P. Patens et chez une autre mousse, Ceratodon purpureus. Nous avons montré que le ciblage génique était possible chez C. Purpureus, mais à des fréquences très inférieures à celles de P. Patens. P. Patens est donc une exception en termes de ciblage génique dans le monde végétal. L'analyse générale des gènes impliqués dans la réparation de l'ADN et notamment la RH nous permettra de mieux comprendre les déterminants des efficacités de ciblage.

  • Titre traduit

    Study of gene targeting via homologous recombination in the moss Physcomitrella patens


  • Résumé

    In mitotic cells of higher plants and mammalians, DSB are mostly repaired by non-homologous end joining (NHEJ), which can explain the low gene targeting efficiency observed (GT is the integration of an exogenous DNA fragment by homologous recombination (HR) in a chosen genomic locus). On contrary, in S. Cerevisiae, the model organism in which recombination has been the most studied and deciphered, and in the moss Physcomitrella patens, the major mechanism to repair DSB is HR. The genetic determinants that favour DSB repair by HR rather than NHEJ are currently unknown, in the moss and even in yeast. My first PhD goal was to validate the moss as a model system to study GT through HR in plants. The strategy used was to study the involvement of PpMSH2 protein in maintaining genome integrity and in HR through its mismatch recognition activity in moss. With the PpAPT gene marker, in which a mutation confers a resistance to 2FA (2-fluoroadenine) a toxic compound for cells, we showed that PpMSH2 is involved in the recognition of post-replicative errors, HR and mismatches detection on recombination intermediates. PpMSH2 play also a crucial role in DNA lesions repair. My second PhD objective was to understand the factors involved in GT in P. Patens. We compared GT efficiencies of the two mosses, P. Patens and Ceratodon purpureus. We showed that C. Purpureus is able to target by HR but the frequencies are lower than for P. Patens. So the high frequencies of GT in P. Patens are an exception in the plant kingdom. By analysing genes involved in DNA repair and specially HR, we would shed more light on the genetic determinants that favour DSB repair by HR rather than NHEJ in plants.

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Informations

  • Détails : 1 vol. (161 f.)
  • Notes : Publication autorisée par le jury
  • Annexes : Bibliogr. p. 131-156

Où se trouve cette thèse ?

  • Bibliothèque : Université Paris-Sud (Orsay, Essonne). Service Commun de la Documentation. Section Sciences.
  • Disponible pour le PEB
  • Cote : 0g ORSAY(2005)270
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