Quadruplexes de Guanines en ADN et en ARN

DNA and RNA guanine quadruplexes

• Auteur / Autrice : Julien Gros
• Direction : Jean-Louis Mergny
• Type : Thèse de doctorat
• Discipline(s) : Biochimie et biophysique moléculaires
• Date : Soutenance en 2009
• Etablissement(s) : Paris 6

Mots clés

Mots clés libres

Quadruplexes

Cinétiques

Télomérase

HTERC

Ligands

Guanine

Résumé

Les quadruplexes de guanines (G4) sont des structures non canoniques d’acide nucléique formées à partir de séquences ADN ou ARN riches en guanines (G) et basées sur la formation puis l’empilement de G-quartets. D’un point de vue technologique, la formation de ces structures peut être imaginée dans de nombreux domaines d’application allant de la chimie supra-moléculaire aux nanotechnologies. In vivo, ces structures pourraient être impliquées de façon transitoire dans de nombreux processus biologiques, en particulier au niveau des télomères. Les travaux de thèse présentés dans ce manuscrit relèvent de deux objectifs poursuivis. Dans le but de comprendre les mécanismes d'association et de dissociation de ces quadruplexes, nous avons étudié dans un premier temps l’association et la dissociation de G4 tétramoléculaires en ADN. L’utilisation de séquences modifiées nous a permis d’établir un certain nombre de règles régissant chacun de ces deux processus. En particulier, on peut difficilement accommoder d’autres nucléobases que des guanines au sein d’un G-quartet pour former un G4, même si certains analogues de G modifiés en positon 8 peuvent s'avérer favorables en 5' du G4. La stabilisation de G4 aux télomères à l’aide de molécules spécifiques pourrait limiter la prolifération de cellules tumorales. Dans ce cas, le(s) mécanisme(s) d’action de ces ligands demandent à être clarifié(s). Nous avons proposé une nouvelle cible G4 à l’extrémité 5’ d’hTERC, sous-unité ARN de la télomérase humaine. L’utilisation d’un système modèle nous a permis de valider la formation d’un G4 à l’extrémité 5’ d’hTERC in vitro. La formation de ce G4 est en compétition avec la formation de l’hélice P1 impliquée dans fonctionnement de la télomérase humaine. Il nous reste à valider cette hypothèse de travail sur une télomérase entière et active. Pour ce faire, nous avons modifié hTERC (mutations, délétions) et avons mis en place un test direct de l’activité télomérase reconstituée in vitro.