Étude du rôle du remodeleur de la chromatine p400 dans la stabilité génomique

Involvment of the chromatin remodeler p400 in the genomic stability

• Auteur / Autrice : Céline Courilleau-Labat
• Direction : Yvan Canitrot
• Type : Thèse de doctorat
• Discipline(s) : Cancérologie
• Date : Soutenance en 2012
• Etablissement(s) : Toulouse 3

Mots clés

Mots clés contrôlés

ADN -- Réparation

Cellules -- Prolifération

Chromatine

Mots clés libres

Prolifération cellulaire

Réparation de l'ADN

Chromatine

Recombinaison homologue

P400

Résumé

La chromatine, constituée par l'assemblage de protéines histones autour desquelles s'enroule l'ADN, est une structure dynamique qui régule des processus nucléaires tels que la transcription et la réparation de l'ADN. Or, quotidiennement, une cellule subit des dommages à l'ADN. Ceux-ci peuvent être causés soit par son environnement (UV, irradiations ionisantes. . . ) soit par son propre métabolisme (radicaux libres, blocage des fourches de réplication,. . . ). La persistance de ces dommages peut aboutir à une instabilité génomique favorisant l'apparition de cancer. Ainsi, pour contrecarrer ce processus, diverses réponses cellulaires sont mises en place afin de réparer les dommages à l'ADN et de contrôler la prolifération cellulaire. Parmi les facteurs de remodelage de la chromatine, l'ATPase p400 est connue pour jouer un rôle dans le contrôle de différents devenirs cellulaires tels que l'arrêt du cycle cellulaire, l'apoptose ou la sénescence, processus impliqués dans la gestion des dommages à l'ADN. Mon travail a donc porté sur le rôle du remodeleur de la chromatine p400 dans la régulation de la stabilité du génome. Une partie de mes travaux a montré que p400 joue un rôle important dans la réparation des cassures doubles brins de l'ADN par recombinaison homologue (HR). J'ai pu montrer que p400 interagit avec la protéine Rad51, facteur clé de la HR, et qu'il est un médiateur de son recrutement autour des cassures. De plus, j'ai mis en évidence que p400 et Rad51 participent à la relaxation de la chromatine induite au niveau des cassures. La deuxième partie de mes travaux met en évidence que p400 contrôle le devenir cellulaire via la régulation de l'homéostasie des ROS (espèces réactives de l'oxygène). En effet, j'ai observé que p400 régule le métabolisme des ROS notamment via la régulation directe de gènes impliqués dans la gestion du stress oxydatif (FancA, HSP70). Ainsi, p400 maintient le stress oxydatif en dessous d'un seuil empêchant l'activation de la voie des dommages à l'ADN afin de permettre la prolifération cellulaire. L'ensemble de mes travaux a donc permis de montrer que p400 participe au maintien de l'intégrité génétique des cellules proliférantes par son rôle dans la gestion du métabolisme oxydatif intra-cellulaire ainsi que par son intervention dans la réparation des cassures doubles brins de l'ADN par HR.

The chromatin, formed by the assembly of histone proteins around which DNA wraps, is a dynamic structure that regulates nuclear processes such as transcription and DNA repair. Continuously, cells undergo DNA damage produced either by external sources (UV, ionizing radiation. . . ) or by its own metabolism (free radicals, collapsed replication forks,. . . ). The persistence of DNA damage can lead to genomic instability and contribute to the onset of cancer. Thus, to counteract this process, various cellular responses take place to repair DNA damage and to control cell proliferation. Among chromatin remodelers, the p400 ATPase has been shown to play a role in the control of the different cell fates such as cell cycle arrest, apoptosis or senescence, which are processes involved in the management of DNA damages. My work has focused on the role of the chromatin remodeler p400 in regulating genome stability. Part of my work showed that p400 plays a role in the repair of DNA double strand breaks by homologous recombination (HR). I showed that p400 interacts with Rad51, a key factor for HR, and mediates its recruitment around the breaks. In addition, I showed that p400 and Rad51 are involved in the chromatin decompaction induced in the vicinity of the DNA breaks. In the second part of my work, I showed that p400 controls cell fate via the regulation of ROS homeostasis (reactive oxygen species). Indeed, I demonstrated that p400 regulates ROS metabolism via the direct regulation of genes involved in oxidative stress management (FANCA, HSP70). P400 maintains oxidative stress below a threshold preventing the activation of the DNA damage response allowing cell proliferation. Taken together, these studies highlight the role of p400 in the maintenance of the genetic integrity of proliferative cells through its participation in the management of intra-cellular oxidative metabolism but also through its role in the DNA repair of double strand breaks by HR.