Déficits de la chaîne respiratoire mitochondriale avec instabilité de l'ADN mitochondrial : identification de nouveaux gènes et mécanismes

par Cécile Rouzier

Thèse de doctorat en Recherche clinique et thérapeutique

Sous la direction de Véronique Paquis-Fluckinger.

Soutenue en 2012

à Nice .


  • Résumé

    Les mitochondriopathies liées à un défaut de stabilité de l’ADN mitochondrial (ADNmt) représentent un nouveau volet dans les affections liées à un déficit de la chaîne respiratoire. Cette instabilité se traduit par des délétions multiples et/ou une déplétion (diminution du nombre de copies) de l’ADNmt. Ces pathologies sont caractérisées par une importante hétérogénéité clinique et génétique et sont secondaires à des mutations dans des gènes nucléaires codant pour des protéines impliquées dans le maintien du génome mitochondrial. Le gène POLG1, qui code pour la sous-unité catalytique de la polymérase gamma, est le gène le plus fréquemment impliqué. A ce jour, la recherche de mutations dans ce gène ou d’autres gènes connus, responsables de délétions multiples et/ou déplétion de l’ADNmt, s’avère négative dans plus de 70% des cas, d’où un grand intérêt pour améliorer les techniques d’identification des mutations et la recherche de nouveaux gènes impliqués dans ces pathologies. Mon travail de thèse a consisté d’une part, à identifier de nouveaux gènes responsables d’une instabilité de l’ADNmt et à caractériser certains mécanismes à l’origine de cette instabilité et d’autre part, à mettre en place une nouvelle technique d’analyse du gène POLG1 afin d’identifier des mutations à type de grands réarrangements, délétion et/ou duplication. Dans une première partie, nous avons analysé deux patients non apparentés porteurs de déplétion de l’ANmt associée à un déficit généralisé de la chaîne respiratoire mitochondrial présentant un tableau clinique et biologique évocateur d’un déficit en succinate CoA ligase. Chez ces patients, nous avons pu identifier des mutations du gène SUCLG1 confirmant l’implication de ce gène dans les encéphalomyopathies avec déplétion de l’ADNmt. Nous avons également mis en évidence une corrélation entre la sévérité du phénotype et la quantité résiduelle de protéine SUCLG1. Nous avons également analysé une famille dont plusieurs membres étaient atteints d’atrophie optique associée à une myopathie mitochondriale, avec délétions multiples de l’ADNmt, dont la ségrégation était évocatrice d’une transmission autosomique dominante. Nous avons identifié une nouvelle mutation du gène MFN2, impliqué dans la fusion mitochondriale, et responsable de la majorité des maladies de Charcot-marie-Tooth de type 2A. Nous avons ainsi décrit MFN2 comme nouveau gène d’instabilité de l’ADNmt et confirmé l’implication de la fusion mitochondriale dans la stabilité de l’ADNmt. De plus, nous avons montré qu’un défaut de réparation de l’ADNmt participe aux instabilités de l’ADNmt par défaut de fusion mitochondriale. Enfin, nous avons mis au point une nouvelle technique d’analyse du gène POLG1 par QMPSF (Quantitative Multiplex PCR of Short fluorescent Fragments), permettant de mettre en évidence des anomalies quantitatives. Cette technique nous a permis d’identifier une délétion à l’état hétérozygote chez une enfant présentant une encéphalopathie épileptique chez qui nous avions identifié au préalable, par séquençage, une seule mutation pathogène à l’état hétérozygote du gène POLG1. Nous avons ainsi montré l’intérêt de compléter l’analyse du gène POLG1 par la recherche de grands remaniements chez les patients porteurs d’une seule mutation à l’état hétérozygote avec une clinique très évocatrice.

  • Titre traduit

    Identification of new genes and mechanisms in mitochondrial disorders with mitochondrial DNA instability


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  • Détails : 1 vol. (165 f.)
  • Annexes : Bibliogr. f. 145-165. Résumé en français

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