Régulation du gène vitellogénine chez la truite arc-en-ciel : études moléculaire et fonctionnelle de l'interaction entre le récepteur aux oestrogènes et des élèments de réponse aux oestrogènes
par Anthony Bouter
Thèse de doctorat en Sciences biologiques
Sous la direction de Olivier Sire.
Soutenue en 2003
à Lorient , en partenariat avec Laboratoire de biotechnologie et de chimie marines (VannesLorient) (laboratoire) .
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Résumé
Le récepteur aux oestrogènes (ER) contrôle l'expression d'un ensemble de gènes impliqués dans la croissance et la différenciation cellulaire ou les fonctions reproductrices. La régulation des gènes cibles est reélisée par la fixation du récepteur a une séquence sur l'ADN, appelée Element de Réponse aux Oestrogènes (ERE). L'ER présente un maximum d'affinité pour la séquence ERE consensus : AGGTCAnnnTGACCT. Malgré le caractère présumé optimal de cette séquence, elle n'est pas la plus fréquemment observée dans les gènes oestrogènes-dépendants. La forte affinité de l'interaction ER/ERE constitue-t-elle donc un gage d'activiation maximale et de régulation optimale ? Le gène vitellogénine de la truite arc-en-ciel a été étudié comme modèle, son promoteur ne présentant aucune ERE pour consensus. Par reconstitution du mécanisme transcriptionnel chez la levure, nous avons mis en évidence une seule séquence ERE pour ce gène (ERErt:GGGGCAnnnTAACCT). Nous avons observé que, in vivo, le récepteur aux oestrogènes de la truite arc-en-ciel (rtER) présente une dépendance partielle à l'oestradiol pour un gène rapporteur contenant dans son promoteur l'ERE consensus, alors que la dépendance est totale en présence de l'ERErt. Parallèlement, les paramètres thermodynamiques, cinétiques et dynamiques de l'interaction spécifique ER/EREcs et ER/ERErt, mesures in vitro, par spectroscopie de fluoresecnece, ont démontré la contribution des interactions électrostatiques dans ces deux complexes (plus marquées pour le complexe ER/ERErt) mais aussi l'effet de complexation sur la dynamique de la protéine (fluctuations moindres pour le complexe ER/ERErt).
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Titre traduit
Regulation of rainbow trout vitellogenin gene promoter : molecular and functionnal studies of interaction between estrogen receptor and estrogen responsive elements
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Résumé
Estrogen receptor (ER) controls the expression of a whole of genes, implied in growth and cellular differentiation or productive functions regulation of target genes is caried out by the binding of the receptor to a DNA sequence, called Estrogen Responsive Element (ERE). ER exhibits a maximal affinity for the consensus ERE sequence : 5'AGGTCAnnnTGACCT3'. In spite of the supposed-optimal character of this sequence, it is not the most frequently observed in oestrogen-dependant genes. Does a strong affinity of the interaction ER/ERE constitutes for as much a pledge of maximal activation and optimal regulation ? The vitellogenin gene of the rainbow trout was studied as a model, since its promoter contains no consensus ERE. By reconstitution of the transcriptional mechanism in yeast, only one ERE was highlighted (ERErt : 5GGGGCAnnnTAACCT3'). We observed that, in vivo, the estrogen receptor of the rainbow trout (rtER) presents a partial dependance for estradiol with a reporter gene containing in its promoter the consensus ERE, whereas the dependance is total in the presence of ERErt. Experiments were performed in vitro, by spectroscopy of fluorescence, for determinig the thermodynamic, kinetic and dynamic parameters which govern the formation of ther specific complexes, ER/EREcs and ER/ERErt. We showed that not only the contribution of the electrostatic interactions (more coulombian for the ER/ERErt complex) but also the dynamic of the protein (less proteinic fluctuations for the ER/ERErt complex) are distinct within these two complexes.
