Analyse de gènes impliqués dans la formation des crossing-over méiotiques chez la plante modèle Arabidopsis thaliana

par Nicolas Macaisne

Thèse de doctorat en Sciences biologiques. Sciences du végétal

Sous la direction de Raphaël Mercier.


  • Résumé

    La reproduction sexuée des eucaryotes participe à la diversité génétique des individus et favorise l'adaptation de l'espèce. La méiose est la division cellulaire lors de laquelle ont lieu les évènements qui vont générer cette diversité génétique. L'un de ces évènements, le crossing-over(CO), est un produit de la recombinaison homologue. Leur formation est essentielle en méiose pour assurer une répartition correcte des chromosomes entre les cellules destinées à devenir les gamètes. Pour comprendre comment les CO sont formés, il faut connaître les gènes spécifiquement impliqués dans la formation, la régulation et la distribution des CO. Ces travaux ont permis d'identifier les gènes SAR3 et SHOC1 qui n'étaient pas soupçonnés pour avoir un rôle en méiose. SAR3 est une protéine du pore nucléaire et semble impliquée dans la formation des CO mais également dans l'organisation structurelle des chromosomes. SHOC1 est une protéine de type XPF impliquée spécifiquement dans la formation des CO majoritaires chez A. Thaliana ; les CO de type l, dont la distribution chromosomique est contrôlée. SHOC1 interagit avec la protéine PTD pour former un complexe de type XPF-ERCC1. Ce type de complexe est connu pour son rôle dans les phénomènes de réparations d'ADN en mitose. Chez Arabidopsis, le complexe SHOC1-PTD est impliqué dans la formation de 85% des CO méiotiques, mais ne semble pas avoir de rôle somatique. Comprendre la formation des CO en méiose pourra avoir des conséquences favorables aussi bien dans le domaine agronomique, puisque la recombinaison génétique est à la base de la sélection agronomique, que dans le domaine médical dans la perspective de pouvoir traiter l'infertilité.

  • Titre traduit

    Analysis of genes involved in the formation of meiotic crossovers in the model plant species Arabidopsis thaliana


  • Résumé

    Sexual reproduction of eukaryotes contributes to the genetic diversity of individuals and thus to the adaptation of species. Meiosis is the key cell division during which events that generate genetic diversity occur. One of these events, the crossover (CO), is a product of an induced mechanism of DNA repair called homologous recombination. Ln meiosis, the occurrence of COs between homologous chromosomes is obligatory to ensure the proper segregation of chromosomes, and consequently the correct formation of gametes. To understand meiotic CO appearance it is necessary to identify the factors that are directly involved in their formation, regulation and distribution. This work identified the genes SAR3 and SHOC1 that were not suspected to be involved in CO formation. SAR3 is part of the nuclear pore complex and its mutation affects CO formation as well as higher chromosomal structures. SHOC1 is an XPF-related protein which is specifically involved in the formation of the major class of meiotic COs in Arabidopsis; the evenly distributed class l COs. Moreover, this work highlighted the significant involvement of an XPF-ERCC1-related complex, the SHOC1-PTD complex, in generating COs. XPF-ERCC1 complexes are known to be involved in somatic DNA repair. Ln A. Thaliana, the SHOC1-PTD complex is responsible for 85% of meiotic COs, and do not have a role in mitosis. This work contributes to the understanding of CO formation in meiosis. Understanding meiotic recombination is a challenge to overcome because it is as important for agronomy, because CO-mediated genetic recombination is the basis of agricultural selection, as for medicine in the aim to treat human infertility.

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  • Détails : 1 vol. (247 p.)
  • Annexes : Bibliogr. p. 221-247

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  • Bibliothèque : Université Paris-Sud (Orsay, Essonne). Service Commun de la Documentation. Section Sciences.
  • Disponible pour le PEB
  • Cote : 0g ORSAY(2010)261
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