Rôle du complexe Claspine-Timeless-Tipin dans le maintien de la stabilité du génome au cours de la réplication

par Julien Bianco

Thèse de doctorat en Biologie Santé

Sous la direction de Philippe Pasero et de Hélène Tourrière.

Le président du jury était Simon Galas.

Le jury était composé de Philippe Pasero, Hélène Tourrière, Simon Galas, Christophe Cazaux.

Les rapporteurs étaient Patricia Laila Kannouche, Bernard Lopez.


  • Résumé

    Il a été montré récemment que l'instabilité génétique joue un rôle central dans les étapes précoces de la tumorigenèse. Celle-ci provoquerait une activation chronique des voies ATR/CHK1 et ATM/CHK2 dans les cellules précancéreuses, entrainant l'apoptose ou la sénescence des cellules concernées. Les mécanismes de checkpoint constituant une barrière contre la progression tumorale, toute mutation affectant ce checkpoint serait ainsi sélectionnée très tôt dans le processu s de tumorigenèse et faciliterait ensuite la progression tumorale. Ce modèle met en évidence le rôle central de l'instabilité génomique et du checkpoint dans la progression tumorale.Au cours de ma thèse, je me suis intéressé au complexe Claspine / Timeless / Tipin, initialement identifié comme médiateur de la voie ATR/CHK1 et qui est donc considéré comme ayant une fonction suppresseur de tumeur. Cependant, Claspine présente aussi des propriétés oncogéniques, puisque qu'elle est surexprimée dans de nombreuses lignées tumorales et cette surexpression est importante pour la prolifération cellulaire. Nous nous sommes donc demandé comment cette protéine pouvait être à la fois un oncogène et un suppresseur de tumeur. Chez la levure, l'homologue de Claspine est impliqué dans le maintien de la stabilité des fourches de réplication, indépendamment de sa fonction dans le checkpoint. Nous proposons que dans les cellules cancéreuses cette surexpression permette une meilleure stabilité des fourches, ce qui serait très important pour répliquer efficacement un génome soumis à un stress réplicatif constant. Au cours de ma thèse, nous avons construit et caractérisé un modèle de cellulescancéreuses HCT116 dans lesquelles nous avons diminué le niveau de Claspine ou deTimeless grâce à des shRNA, sans que cela n'affecte l'efficacité du checkpoint de réplication. Nous avons pu observer dans ces cellules un ralentissement de la progression des fourches de réplication et l'apparition d'une instabilité génétique. Il semblerait que spécifiquement dans le cas de Timeless, le ralentissement de la fourche de réplication et l'instabilité génomique se manifeste surtout dans les régions du génome répliquées tardivement.

  • Titre traduit

    Role of Claspine-Timeless-Tipin complex in genome stability maintenance during replication


  • Résumé

    The correct execution of the replication program is essential for the maintenance of genome integrity during S phase. Indeed, replication fork progression is frequently challenged by DNA lesions and by a variety of natural pause sites. Arrested forks are unstable structures, which represent a major threat for the genome integrity if they are not promptly stabilized and restarted. In response to replicative stress, cells activated the replication checkpoint to prevent collapse of stalled forks and promote fork recovery. Recent evidence indicates that spontaneous replication stress occurs in precancerous lesions and promotes the development of cancer. Identifying the origin of this replication stress would represent a better understanding of the early stages of tumorigenesis. We study the function of Claspin, a mediator of the replication checkpoint, which plays a key role in the response to replication stress. It is therefore acting as a tumor suppressor, preventing genomic instability during DNA replication. Intriguingly, recent evidence indicates that Claspin is overexpressed in different cancers and can also acts as an oncoprotein. Studies on Mrc1p, the yeast homologue of Claspin, have shown that Mrc1 is permanently associated to forks, where it forms a complex with two partners called Tof1p and Csm3p (homologues of human Tim and Tipin respectively). We have shown by DNA combing that the replicative function of Mrc1p, is critical for viability in the presence of a replication stress. In l ight of our results in yeast, we propose that the Claspin/Tim/Tipin complex may also play a direct role for the replication of human cells. If confirmed, this replication function may account for the role of this complex in the cancer process and tumor resistance to genotoxic agents commonly used in anticancer therapy.


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