Thèse soutenue

Domestication moléculaire des éléments transposables chez les Vertébrés : étude évolutive et fonctionnelle de gènes dérivés de transposons Harbinger
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Auteur / Autrice : Ema Etchegaray
Direction : Jean-Nicolas Volff
Type : Thèse de doctorat
Discipline(s) : Sciences de la vie et de la santé
Date : Soutenance le 09/06/2022
Etablissement(s) : Lyon
Ecole(s) doctorale(s) : École Doctorale de Biologie Moléculaire Intégrative et Cellulaire (Lyon)
Partenaire(s) de recherche : établissement opérateur d'inscription : École normale supérieure de Lyon (2010-...)
Laboratoire : Institut de Génomique Fonctionnelle de Lyon (Lyon ; 2007-....)
Jury : Président / Présidente : Florence Ruggiero
Examinateurs / Examinatrices : Jean-Nicolas Volff, Florence Ruggiero, Mireille Bétermier, Clément Gilbert, Richard Cordaux, Magali Naville, Marie Sémon
Rapporteurs / Rapporteuses : Mireille Bétermier, Clément Gilbert

Mots clés

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Résumé

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La formation de nouveaux gènes est une source majeure d’innovation pour les organismes. Au-delà de leurs effets mutagènes, les éléments transposables peuvent être source de nouveaux gènes. Lors de cette thèse, j’ai étudié les transposons à ADN Harbinger, que j’ai pu caractériser chez les poissons téléostéens. J’ai de plus identifié chez les vertébrés par criblage bioinformatique quatre nouveaux gènes dérivés de transposons Harbinger, trois formés à la base des vertébrés à mâchoires il y a environ 500 millions d’années et un chez les sarcoptérygiens il y a environ 430 millions d’années. Chez le poisson-zèbre, ces gènes sont exprimés pendant le développement précoce et dans les tissus adultes, avec une co-expression dans le cerveau mâle. Ils sont également activés dans le cerveau humain, en particulier pendant le développement fœtal. Afin d’étudier la fonction des gènes dérivés de transposons Harbinger, leur inactivation a été réalisée par CRISPR/Cas9 et oligonucléotides antisense de type morpholino. L’inactivation du gène MSANTD2, qui a été associé à des maladies neurodéveloppementales comme les troubles du spectre de l’autisme et la schizophrénie, produit des embryons présentant des retards de développement et des malformations de la queue et du système nerveux, en particulier des défauts de formation des ventricules du cerveau et de patterns neuronaux. Ainsi, cette thèse a permis de mettre en évidence des domestications moléculaires récurrentes de transposons Harbinger qui ont abouti à la formation d’une nouvelle famille de gènes chez les vertébrés. L’étude d’un des membres, MSANTD2, contribue à une meilleure compréhension des innovations génétiques qui ont déterminé l’évolution précoce du système nerveux des vertébrés.