Instabilité génomique et mort cellulaire induites par stress oxydatif et implication de la régulation redox chez la levure Saccharomyces cerevisiae

par Sandrine Ragu

Thèse de doctorat en Sciences biologiques

Sous la direction de Meng-Er Huang.


  • Résumé

    Le maintien de la stabilité génomique est crucial pour la croissance et la survie des cellules. Les GCRs (Gros Réarrangements Chromosomiques) sont des instabilités génomiques observées dans des cancers. L’absence de TSA1 (peroxyrédoxine clé) de Saccharomyces cerevisiae entraîne la formation d’un large spectre de mutations parmi lesquelles des GCRs et cause la mort cellulaire en absence de Rad51, Mre11 (gènes de la recombinaison homologue) et Rad6. Nous avons montré que l’induction des GCRs chez les mutants tsa1 est indépendant de l’activité translésionnelle (TLS) des ADN polymérases, mais la croissance en anaérobie diminue significativement les taux de mutations GCRs chez la levure sauvage et les mutants tsa1, et restaure la viabilité cellulaire des mutants tsa1 rad51, tsa1 mre11 et tsa1 rad6. Le métabolisme de l’oxygène associé aux espèces réactives d’oxygène (ROS) est donc la majeure source de dommages endogènes de l’ADN chez ces mutants. Nous montrons que la tension en oxygène affecte différemment les taux de GCRs dans les cellules déficientes en réparation de l’ADN. Nous avons identifié la mutation du gène TRR1 comme suppresseur de létalité de tsa1 rad51. Une hypothèse est que l’absence de Trr1 entraîne l’accumulation dans le noyau de la forme oxydée active de Yap1 (facteur de transcription régulant des antioxydants induits par H2O2), et une induction accrue des activités antioxydantes, qui compensent l’absence de Tsa1 d’où tsa1 rad51 trr1 devient viable en aérobie. Des expériences de génétique et biologie moléculaire ont été faites pour vérifier cette hypothèse. Nos travaux montrent l’importance d’une régulation redox fine et les différentes facettes des ROS.

  • Titre traduit

    Oxidative stress induced genomic instability and cell death and the involvement of redox regulation in the yeast Saccharomyces cerevisiae


  • Résumé

    Maintaining genome stability is crucial for cell growth and cell survival. One type of genomic instability observed frequently in many cancers is gross chromosomal rearrangements (GCRs). The absence of Tsa1, a key peroxiredoxin, in Saccharomyces cerevisiae caused the accumulation of a broad spectrum of mutations including GCRs, and synthetic lethality when combined with mutations in recombination repair pathway. Tsa1-associated GCRs were independent of the activity of the translesion DNA polymerases, but anaerobic growth conditions greatly reduced GCR rates of wild-type and tsa1 mutants, and restored the cellular viability of tsa1 rad51, tsa1 mre11 and tsa1 rad6 double mutants. Therefore oxygen metabolism and reactive oxygen species are important sources of DNA damages. However, the effect of oxygen tension on the GCR formation of different mutants depended on the genetic defect underlying the increased GCR rate. We identified that the mutation of gene TRR1 is the suppressor of tsa1 rad51. One hypothesis is that the absence of Trr1 induces nuclear accumulation of the oxidized and active form of Yap1 (transcription factor regulating the majority of the anti-oxidants in response to H2O2), resulting in increased intracellular antioxidant activities, which compensate for the absence of Tsa1. Consequently, triple mutant tsa1 rad51 trr1 becomes viable in aerobe. We further performed genetic and molecular biology experiments to verify this hypothesis. Our results show the importance of a fine redox regulation and the different facets of ROS.

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  • Détails : 1 vol. (210 p.)
  • Annexes : Bibliogr. p. 177-193

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  • Bibliothèque : Université Paris-Sud (Orsay, Essonne). Service Commun de la Documentation. Section Sciences.
  • Disponible pour le PEB
  • Cote : 0g ORSAY(2008)283
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