Etude du contrôle épigénétique de l'expression de trois rétrovirus endogènes ZAM, Idefix et Gypsy

par Michaël Coiffet

Thèse de doctorat en Biologie cellulaire et moléculaire

Sous la direction de Chantal Vaury.

Soutenue en 2009

à Clermont Ferrand 1 .


  • Résumé

    Les éléments transposables sont des séquences d'ADN trouvées chez tous les organismes vivants, capables de se déplacer d'un site à un autre. Certains d'entre eux possèdent une structure génomique similaire à celle des rétrovirus, et sont appelés rétrovirus endogènes. Les éléments transposables sont une source de mutations et doivent donc être finement contrôlés par leurs hôtes. Afin de parer à leur mobilisation, les génomes ont mis en place des mécanismes de régulation impliquant de petits ARNs dont les siARNs sont la composante la plus connue. Récemment, il a été mis en évidence chez la drosophile une nouvelle classe de petits ARNs appelés piARNs qui contrôlent spécifiquement les éléments transposables dans les tissus reproducteurs. ZAM et Idefix sont 2 rétrotransposons à LTR chez la drosophile, isolés au sein du laboratoire. Habituellement quiescents et contrôlés par le génome de l'hôte, ils sont réactivés et mobilisés dans une lignée génétiquement instable où leur nombre de copies a été amplifié. L'étude des lignées de drosophile stables, réprimant l'expression de ZAM et Idefix, ainsi que de la lignée instable appelée Rev, a permis de localiser génétiquement le déterminant de la stabilité sur le chromosome X, dans la région 20A, un locus péricentromérique situé dans l'hétérochromatine. Cette région 20A est par ailleurs connue pour contrôler un autre rétrotransposon à LTR Gypsy et a donc été appelée "Centre Organisateur de la Mobilisation" : COM ou flam/COM. J'ai précisé les caractéristiques moléculaires du locus flam/COM dans différentes lignées contrôlant ou non l'expression de ZAM, Idefix et Gypsy. Il apparaît que la structure génomique et la conformation de la chromatine sont différentes. Par ailleurs, des transcrits ont été détectés dans certaines régions du locus flam/COM. Ils correspondent à des transcrits complémentaires des messagers d'éléments transposables localisés dans l'euchromatine. Il a été montré au laboratoire qu'Idefix était régulé par un mécanisme post-transcriptionnel (PTGS) qui implique les piARNS dans les tissus reproducteurs de drosophiles. Je me suis intéressé à savoir si en plus de ce contrôle, il existait une régulation transcriptionnelle (TGS) entretenue sur Idefix. En étudiant le différentiel d'expression entre un transgène contenant Idefix et donc réprimé par un PTGS et le même transgène dont la répression par PTGS est levée, j'ai montré qu'une régulation transcriptionnelle était absente dans les cellules folliculaires de l'ovaire.


  • Résumé

    Transposable elements are DNA sequences, that have been found in all studied organisms, able to move from a chromosomal site to another causing genomic alterations. Thus, elaborated genomic defenses have evolved to restrict their transposition. One of those involves mechanisms depending on small RNA (RNAi), whose siARNs are the most known constituent. Recently, a new class of small RNA has been identified in Drosophila and called piRNA. These piRNAs control specifically transposable elements in reproductive tissues. ZAM and Idefix are two LTR retrotransposon in Drosophila melanogaster isolated in our laboratory. They are usually quiescent but we isolated a drosophila line which lost this control, and where ZAM and Idefix express and transpose at high rate. The genetic locus responsible for this control is located on the X chromosome, at position 20A. This heterochromatic region is also known to regulate the expression of Gypsy an other LTR retrotransposon and thus, has been called "Centre Organisateur de la Mobilisation" : COM or flam/COM. Here I describe the moleclar determinants present in the flam/COM locus between different lines which control or not the expression of ZAM, Idefix and Gypsy. It has been shown that genomic and heterochromatic structures are different. Furthermore, transcripts from this locus have been detected in some regions. These transcripts are complementary to transposable element messengers which are located elsewhere in the drosophila genome. It has been shown in the laboratory that Idefix is controled by a post-transcriptional regulation (PTGS) involving piRNA in reproductive tissues of Drosophila. I was interested to known if, besides PTGS, another regulation which would implicate a transcriptional silencing (TGS) might also repress the expression of Idefix. By studying the differential of expression between a transgene repressed by PTGS, because it contains an Idefix fragment, and the same transgene from which the PTGS repression is released, I showed that a TGS doesn't occur in the somatic cells of the adult ovaries.

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  • Détails : 1 vol. (95 f.)
  • Annexes : Bibliogr. non paginée

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