Découverte d'éléments cis-régulateurs impliqués dans l'activation transcriptionnelle du génome zygotique dans l'embryon précoce de Drosophila melanogaster

par Elodie Darbo

Thèse de doctorat en Biologie, Spécialité Génomique et Bioinformatique

Sous la direction de Denis Thieffry.

Le président du jury était Julien Royet.

Le jury était composé de Denis Thieffry, Julien Royet, Philippe Bucher, Nathalie Dostatni, Jacques Van Helden, Yacine Graba, Pedro Coutinho.

Les rapporteurs étaient Philippe Bucher, Nathalie Dostatni.


  • Résumé

    Chez les métazoaires, la transcription est inactive durant les étapes précoces du développement embryonnaire. Chez Drosophila melanogaster, des études récentes de l'activation du génome zygotique (AGZ) ont mis en évidence l'implication de quelques acteurs moléculaires (Zelda, STAT92E), mais les mécanismes régulateurs généraux restent à découvrir. En appliquant des méthodes bioinformatiques à l'analyse de données à haut débit de différentes sources, j'ai recherché de nouveaux éléments cis-régulateurs impliqués dans l'AGZ. Tout d'abord, par l'analyse de données transcriptomiques, j'ai sélectionné un groupe de gènes activés pendant l'AGZ. L'analyse de leurs régions non codantes a mis en évidence neuf motifs, dont trois correspondent à des motifs connus (Zelda, Trl et facteur TTK). La recherche systématique de ces motifs m'a permis de prédire des modules cis-régulateurs (CRMs) potentiels pour lesquels j'ai défini un environnement chromatinien spécifique en analysant des profils d'occupation de (co-) facteurs de transcription pertinents et d'histones modifiées (ChIP-seq) ainsi que des profils d'ouverture de la chromatine. L'ensemble de ces résultats m'a permis de définir un modèle de régulation de l'AGZ et de sélectionner des régions candidates pour une validation expérimentale.


  • Résumé

    In metazoa, transcription is silent during early embryogenesis. In Drosophila melanogaster, recent studies of the zygotic genome activation (ZGA) highlighted the implication of few molecular actors (Zelda, STAT92E), but general regulatory mechanisms remains to be understood. Applying bioinformatics analyses on different type of high-throughput data, I searched for new cis-regulatory elements involved in ZGA.First, through analysis of transcriptome data, I selected a group of genes activated during ZGA. Analysis of their non-coding sequences highlighted nine motifs, of which three correspond to known binding motifs and factors (Zelda, Trl and TTK). Systematic research of these motifs led to the prediction of putative cis-regulatory modules (CRMs) for which I defined a specific chromatin environment analyzing occupancy profiles of relevant transcription (co-) factors and modified histones, as well as profiles of chromatin opening. Altogether, these results allowed me to define a regulatory model of the ZGA and select candidate regions for further experimental validation.


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