HIRA et l'assemblage de la chromatine paternelle à la fécondation chez Drosophila melanogaster

par Émilie Bonnefoy

Thèse de doctorat en Génétique cellulaire et moléculaire

Sous la direction de Pierre Couble.

Soutenue en 2007

à Lyon 1 .


  • Résumé

    Chez la plupart des organismes à reproduction sexuée, l’ADN du spermatozoïde est associé à des protéines spécifiques du spermatozoïde de type protamines. Au moment de la fécondation, la chromatine du spermatozoïde doit être remodelée pour permettre au noyau mâle de retrouver une organisation nucléosomique et ainsi participer à la première division zygotique. Il s'agit d'un phénomène remarquable d'assemblage de la chromatine à l'échelle d'un noyau entier. Il procède indépendamment de la réplication et se manifeste par le remplacement des protamines spécifiques du noyau du spermatozoïde par les histones maternelles. Malgré son importance cruciale pour le développement embryonnaire, ce processus est relativement peu connu, en particulier sur le plan fonctionnel. Nous avons montré pour la première fois in vivo, grâce à l’étude de mutants de Hira chez la drosophile, le rôle critique de la voie d’assemblage HIRA/H3. 3 dans le remodelage de la chromatine paternelle. En effet, HIRA se localise dans le noyau mâle et dépose spécifiquement le variant H3. 3 dans ce noyau. Ce dépôt spécifique de l'histone H3. 3 attribue notamment une marque épigénétique spécifique aux seuls chromosomes paternels, ce qui permet de distinguer les deux stocks de chromosomes à cette étape clé du développement. Ce travail a permis de mettre en évidence que de manière surprenante la seule fonction essentielle de HIRA chez la drosophile est l’assemblage de la chromatine paternelle à la fécondation. Nous avons aussi montré que l’enlèvement des protamines et le dépôt des histones sont deux étapes fonctionnellement distinctes dans le remodelage de la chromatine paternelle à la fécondation. Enfin, des résultats préliminaires sont rapportés concernant l’étude structure/fonction de HIRA dans l’assemblage de la chromatine paternelle avec des versions mutées de la protéine

  • Titre traduit

    HIRA and sperm chromatin assembly at fertilization in D. Melanogaster


  • Résumé

    In almost all sexually reproducing animals, sperm DNA is packaged with sperm specific proteins including protamines. At fertilization, the sperm nucleus experiences a global chromatin remodelling during which the male nucleus reacquires a nucleosomal organisation in order to be able to participate to the first zygotic division. This is a unique example of chromatin assembly at the scale of a whole genome. This remodelling is independent of replication and can be defined by the replacement of protamines by maternally provided histones. Even though this process is crucial for the embryonic development, it is relatively poorly understood, particularly from a functional point of view. For the first time, we show in vivo, with the study of Drosophila Hira mutants, the essential role of the HIRA/H3. 3 assembly pathway during sperm chromatin remodelling at fertilization. Indeed, HIRA localizes to the sperm nucleus and specifically deposits the H3. 3 variant in the paternal chromatin. This H3. 3 specific deposition generates an epigenetic mark, which distinguishes paternal from maternal chromosomes at this key step of development. Surprisingly, this work demonstrates that the only essential function of Hira in Drosophila is the assembly of paternal chromatin during pronucleus formation. We also show that protamine removal and histone deposition are two functionally distinct processes in sperm chromatin remodelling. Finally, preliminary results are reported from a recent study on the functional implication of different HIRA domains during paternal chromatin assembly at fertilization

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Informations

  • Détails : 1 vol. (209 p.)
  • Annexes : Bibliogr. p. 179-209

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  • Bibliothèque : Université Claude Bernard (Villeurbanne, Rhône). Service commun de la documentation. BU Sciences.
  • Disponible pour le PEB
  • Cote : T50/210/2007/88bis
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