Checkpoint de réplication et instabilité génomique chez la levure Schizosaccharomyces pombe et leur éventuelle implication dans le cancer du sein

par Benoît Froget

Thèse de doctorat en Sciences biologiques

Sous la direction de Giuseppe Baldacci.

Soutenue en 2008

à Paris 11 , en partenariat avec Université de Paris-Sud. Faculté des sciences d'Orsay (Essonne) (autre partenaire) .

mots clés

• Checkpoint
• ADN -- Réplication
• Recombinaison génétique
• Schizosaccharomyces pombe
• Cellules souches
• Cancer du sein

Résumé

Au cours de la réplication, la synthèse d'ADN est coordonnée avec la progression du cycle cellulaire par l'action de systèmes de contrôle (checkpoints) qui vérifient le déroulement correct de la réplication. Lorsque plusieurs fourches de réplication s'arrêtent, le checkpoint de réplication est activé ce qui permet le redémarrage correct des fourches une fois la cause de l'arrêt de la synthèse éliminé. L'hydroxyurée (HU) inhibe l'activité de la ribonucléotide réductase et dérégule la concentration de désoxyribonucléotides triphosphate. Ceci provoque un ralentissement drastique de la progression des fOUfches de réplication dans une souche sauvage de S. Pombe. Ce ralentissement active la protéine Cds1, kinase centrale du checkpoint de réplication. Dans une première étude, j'ai montré qu'en présence d'HU, le checkpoint de réplication prévient la fragmentation de l'ADN spécifique de la phase S et dépendante de l'endonucléase Mus81. En cas de stress réplicatif, le checkpoint de la réplication protège la fourche de réplication et participe ainsi au maintien de la stabilité génomique. Dans une seconde étude, je me suis attaché à comprendre l'implication de ces protéines de checkpoints et de réparation des dommages de l'ADN dans la genèse de cellules souches tumorales chimiorésistantes. Cette étude a été menée en utilisant un modèle de xénogreffe de tumeurs de sein de type basal-like. Mon travail a tout d'abord consisté à la mise en place des outils nécessaires à l'isolement et à la caractérisation des cellules souches aussi bien au niveau génomique que transcriptomique. Les premiers résultats expérimentaux sont en cours d'analyse.

Titre traduit

Replication checkpoint and genomic instability in schizosaccharomyces pombe and their possible implication in breast cancer

Résumé

During replication, DNA synthesis is coordinated to cell cycle progression through the action of checkpoints. When several replication forks are blocked, the replication checkpoint is activated and blocks cell cycle until replicative stress disappears allowing proper replication forks restart. Hydroxyurea (HU) inhibits the activity of ribonucleotide reductase and decreases the pool of triphosphate deoxyribonucleotides. This leads to a drastic slow down of the progression of replication forks in a wild type strain of S. Pombe. This delay activates Cds1, the central kinase of the replication checkpoint. Ln the first part of my thesis, 1 have shown that, in presence of HU, the replication checkpoint prevents S-phase specific and Mus811dependent DNA fragmentation. Under replicative stress, the replication checkpoint protects replication fork and therefore participates to the maintenance of genomic stability. The aim of the second part was to elucidate the implication of checkpoint and DNA repair proteins in the emergence of tumor stem cells. The well-characterized model of xenograft of basal-like breast tumors was used. 1 first established the technical tools required for the isolation of tumor stem cells and their characterisation at the genomic and transcriptionallevels. The first experimental results are currently under analysis.