Exploration de la plasticité de domaines chromosomiques sur la surexpression de facteurs silencieux dans Saccharomyces cerevisiae

Exploring the plasticity of chromosomal domains upon overexpression of silencing factors in Saccharomyces cerevisiae

• Auteur / Autrice : Antoine Hocher
• Direction : Angela Taddei
• Type : Thèse de doctorat
• Discipline(s) : Génétique
• Date : Soutenance le 29/09/2017
• Etablissement(s) : Paris 6
• Ecole(s) doctorale(s) : École doctorale Complexité du vivant (Paris ; 2009-....)
• Jury : Président / Présidente : Maria Teresa Teixeira
• Jury : Examinateurs / Examinatrices : Gianni Liti, Sandra Duharcourt
• Jury : Rapporteurs / Rapporteuses : Cédric Vaillant, Ann Ehrenhofer-Murray

Mots clés

Mots clés contrôlés

Subtélomères

Chromatine

Transcription génétique

Mots clés libres

Chromatine

Télomères

SIR complex

Subtélomères

Répression transcriptionelle

Heterochromatin

Subtelomeres

Silencing information regulator

Résumé

La présence de domaines chromosomiques heterochromatiniens associé à des effets de position est une propriété communes à de nombreux génomes eukaryotes. L'intensité et l'étendue de la variégation liée aux effets de position sont généralement sensibles à la dose des protéines effectrices de l'hétérochromatine. Les propriétés d'auto-propagation des complexes d'hétérochromatine a un cout, qui est la nécessité d'établir des mécanismes stoppant la propagation de la répression transcriptionelle. Cette thèse explore la dose-dépendance de l'effet de position télomérique en étudiant le complexe SIR de la levure du boulanger. La caractérisation du groupement des télomères en foyers, de la localisation de Sir3 et de la transcription dans des souches sur-exprimant Sir3 a permis d'établir l'étendue maximale des domaines silencieux présent aux subtelomeres. L'étude de jeux de données publiés a révélé que ces domaines terminent généralement au niveau de zones correspondant où les propriétés de la chromatine montrent une transition importante. Ces transitions chromatiniennes sont requises pour survivre en présence d'un excès de protéines Sir3 puisque nous avons démontré que les mutants dot1 ne survivent pas un tel excès. En outre nous avons conduit un crible génétique qui a révélé de nombreux gènes requis pour la survie en présence d'une surdose de Sir3. Ce travail caractérise la réponse du génome à une surdose d'hétérochromatine et a permis de révéler des domaines subtélomeriques associés à des propriétés chromatiniennes particulières. En conséquence nous démontrons comment l'effet de position télomerique est efficacement restreint au subtelomere chez la levure.

A shared property of several eukaryotic genomes is the presence of heterochromatic chromosomal domains experiencing transcriptional variegation. The intensity and the extent of position effect variegation are sensitive to the dosage of silencing effectors in many systems. The self-propagating properties of heterochromatin machineries come with a cost, which is the requirement for mechanisms preventing ectopic spreading of silencing. This thesis explores the dose-dependency of telomere position effect, using the budding yeast SIR system as a model for chromatin based heterochromatic silencing. To assess the dose-dependency of telomere position effect in budding yeast, we systematically characterized the impact of Sir3 overexpression by quantifying the clustering of telomeres, the genome wide binding of Sir3 and its impact on coding and non coding transcription. Analysis of published data sets enabled to uncover candidates potentially responsible for the limitation of subtelomeric silent domains. Our study reveals that extension of silent domains can reach saturation, associated with the anti-silencing properties of histone marks deposited by the conserved enzyme Dot1. In addition we discovered genes required for viability upon SIR3 overexpression by conducting a genetic screen. Our work describes the dynamics of the dose dependency of heterochromatin propagation in budding yeast. It uncovers previously uncharacterized discrete chromosomal domains associated with specific chromatin features and demonstrates how telomere position effect is efficiently restricted to subtelomeres by the preexisting chromatin landscape.