Étude du rôle de la neddylation dans la régulation de la recombinaison méiotique

par Marina Tagliaro Jahns

Thèse de doctorat en Biologie

Sous la direction de Mathilde Grelon.

Le président du jury était Olivier C. Martin.

Le jury était composé de Mathilde Grelon, Olivier C. Martin, Anne Marie Chevre, Pascal Genschik, Jean René Huynh.

Les rapporteurs étaient Valérie Borde, Anne Marie Chevre.


  • Résumé

    La recombinaison homologue est essentielle à la réparation des lésions de l’ADN ainsi qu’à la ségrégation correcte des chromosomes en méiose. Une étape importante de la recombinaison méiotique est la formation des crossovers (CO). Au cours de ma thèse, j’ai mis en évidence un nouveau mécanisme de régulation de la recombinaison méiotique. J'ai montré que les cycles d'activation et de désactivation des cullin-RING ligases (CRL) sont absolument nécessaires à la recombinaison méiotique. Les CRL sont activées par neddylation et désactivées par la deneddylation. De plus, elles peuvent aussi être inhibées par la séquestration via la protéine CAND1. Mon travail a démontré que ces trois niveaux de régulation des CRL jouent des rôles cruciaux dans la recombinaison homologue méiotique chez A. thaliana. J’ai montré qu'AXR1, un composant clé de la machinerie de neddylation, est nécessaire à la localisation correcte des CO méiotiques et à la recombinaison homologue somatique. J’ai aussi prouvé que le processus de deneddylation médié par CSN5A est nécessaire à la formation des CO. J'ai obtenu des données montrant que cette régulation de la localisation des CO agit à travers la régulation d’un complexe CRL4. Enfin, j’ai pu montrer que l'inhibiteur des CRL, CAND1, est requis pour la formation de plus de 90 % des CO. En utilisant des outils génétiques et cytologiques, j'ai montré que CAND1 agit probablement sur la régulation du biais inter-homologue. L’ensemble de ces données, met l’accent sur un nouveau mécanisme de la régulation de la recombinaison homologue, connectant pour la première fois la méiose et l’ubiquitination via les cullin-RING Ligases.

  • Titre traduit

    Study of the role of neddylation in the regulation of meiotic recombination


  • Résumé

    Homologous recombination is essential to all living organisms in order to repair DNA damages. In addition, a large majority of organisms use homologous recombination in meiosis to ensure proper chromosome segregation. A main step of meiotic recombination is crossover (CO) formation. During my PhD, I was able to highlight a new pathway controlling meiotic recombination. I showed that cycles of activation and deactivation of cullin-RING ligases (CRLs) are absolutely required for correct meiosis. CRLs are activated by neddylation, and deactivated by deneddylation. In addition, they can also be inhibited by sequestration by the CAND1 protein. My work demonstrated that these three levels of CRL regulation play crucial roles in meiotic homologous recombination in A. thaliana. First, I showed that AXR1, a key component of the neddylation machinery, is required for the correct localisation of meiotic COs and for somatic homologous recombination. Second, I showed that the deneddylation process mediated by CSN5A is also necessary for normal CO formation. I obtained evidence that this regulation of CO position is likely to be mediated by a CRL4 complex. Last, I could show that the CRL inhibitor, CAND1, is required for the formation of up to 90% of the COs. Using genetic and cytological tools, I showed that CAND1 probably acts on the regulation of the inter-homolog bias. Considering all these data, my work draws the attention to a new mechanism regulating meiotic homologous recombination, connecting for the first time meiosis to CRL-mediated ubiquitylation.


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