Études fonctionnelles et structurales de la chromatine dans les noyaux des cellules photoréceptrices de souris sauvages et de souris modèles pour la maladie SCA7

par Caroline Kizilyaprak

Thèse de doctorat en Sciences du vivant. Biologie et génomique structurale

Sous la direction de Patrick Schultz.

Soutenue en 2010

à Strasbourg .


  • Résumé

    Les noyaux de bâtonnets de rétines de souris saines présentent une organisation caractéristique dans laquelle la chromatine condensée occupe 70% de leur volume. Chez des souris SCA7, modèles de la maladie humaine Ataxie-SpinoCérébelleuse de type 7, les noyaux de bâtonnets présentent une décondensation de la chromatine associée à des défauts transcriptionnels. Les gènes fortement transcrits dans les bâtonnets de souris saines sont sous-exprimés chez les souris SCA7. La protéine ataxine 7 mutée, responsable de cette maladie, appartient au complexe SAGA qui facilite la transcription notamment en acétylant les histones. La structure de la chromatine est connue pour réguler la transcription et il est généralement admis que la chromatine décondensée est transcriptionnellement active. Le phénotype observé dans les noyaux SCA7 est donc paradoxal. Pour comprendre ce phénotype, des techniques de cryo-préparation des rétines pour la microscopie électronique sont optimisées. L’organisation 3D de la chromatine est déterminée par tomographie. Les ARN polymérases II et les histones modifiées sont cartographiées par immunomarquage à l’or colloïdal. A l’aide de ces méthodes, l’organisation structurale de la chromatine est corrélée in vivo aux modifications des histones et à l’activité transcriptionnelle. La comparaison des noyaux d’animaux SCA7 à ceux d’animaux sains, permet de caractériser des remaniements chromatiniens. L’étude des protéines associées à la chromatine montre une diminution drastique de l’histone H1 dans les noyaux SCA7. Nos travaux suggèrent que l’histone H1, connue pour favoriser la compaction de la chromatine, joue un rôle clé dans le phénotype des souris SCA7.

  • Titre traduit

    Structural and functional studies of chromatin in rods photoreceptor nuclei from SCA7 and wild type mice


  • Résumé

    The nuclei of rod photoreceptors in the retina of mice display a characteristic organization with condensed chromatin occupying 70% of their volume. In SCA7 mice, which are models for human type 7 SpinoCerebellar Ataxia, rod nuclei display decondensed chromatin which is associated with defects in transcription. Highly expressed genes in rods of healthy mice are poorly expressed in SCA7 mice. The ataxin 7protein which is mutated in SCA7 disease belongs to the SAGA complex which enhances transcription in particular through histone acetyltransferase activity. Chromatin structure is known to regulate transcription andit is generally thought that decondensed chromatin is transcriptionally active. The phenotype of SCA7 nucleiistherefore paradoxical. To understand this phenotype, methods for the cryo-preparation of retinas and their visualization by electron microscopy were optimized. The 3D organization of chromatin is determined by electron tomography. RNA polymerase II molecules and modified histones are mapped by immuno-gold labeling. Using these techniques, the structural organization of chromatin is correlated in vivo with histone modifications and transcriptional activity. The comparison of nuclei from SCA7 animals to those of healthy animals allows the characterization of chromatin reorganization. The analysis of proteins associated with chromatin demonstrates a drastic decrease in histone H1 in the nuclei of SCA7 mice. Our studies suggest that histone H1, known to be involved in chromatin compaction, plays a key role in the phenotype of SCA7 mice.

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Informations

  • Détails : 1 vol. (218 p.)
  • Notes : Publication autorisée par le jury
  • Annexes : Bibliogr. p. 195-218

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  • Bibliothèque : Université de Strasbourg. Service commun de la documentation. Bibliothèque Danièle Huet-Weiller.
  • Disponible pour le PEB
  • Cote : Th.Strbg.Sc.2010;0594
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