Thèse soutenue

Identification de nouveaux facteurs impliqués dans la réponse aux lésions de l'ADN chez Arabidopsis thaliana
FR  |  
EN
Accès à la thèse
Auteur / Autrice : Clara Bergis Ser
Direction : Cécile Raynaud
Type : Thèse de doctorat
Discipline(s) : Sciences végétales
Date : Soutenance le 13/12/2023
Etablissement(s) : université Paris-Saclay
Ecole(s) doctorale(s) : École doctorale Sciences du Végétal : du gène à l'écosystème
Partenaire(s) de recherche : Laboratoire : Institut des sciences des plantes de Paris-Saclay (Gif-sur-Yvette, Essonne ; 2015-....)
référent : Faculté des sciences d'Orsay
graduate school : Université Paris-Saclay. Graduate School Biosphera (2020-....)
Jury : Président / Présidente : Martin Crespi
Examinateurs / Examinatrices : Sandra Noir, Christophe Laloi, Aline Probst, Mohammed Bendahmane
Rapporteurs / Rapporteuses : Sandra Noir, Christophe Laloi

Mots clés

FR  |  
EN

Résumé

FR  |  
EN

Les plantes étant des organismes sessiles, elles ne peuvent se soustraire aux stress environnementaux. De plus, les stress endogènes liés au fonctionnement cellulaire s'ajoutent aux précédents, conduisant à la formation de dommages sur l'ADN. Ces dommages sont signalés grâce à deux voies principales, la voie ATM (ATAXIA TELANGIECTASIA MUTATED) et la voie ATR (ATM and RAD3-RELATED). La voie ATM est mobilisée en présence de cassures double brin, et la voie ATR lorsque la fourche de réplication est ralentie ou arrêtée, provoquant du stress réplicatif et conduisant à des lésions de l'ADN lorsque le problème n'est pas résolu. L'objectif de ma thèse était de comprendre comment les plantes répondent au stress réplicatif, en utilisant la plante modèle Arabidopsis thaliana. Nous avons tout d'abord montré que la Pol θ est essentielle pour la réparation des dommages liés au stress réplicatif. Nous nous sommes ensuite intéressés aux voies de signalisation mises en jeu par le stress réplicatif. En aval d'ATR, la protéine SOG1 (SUPPRESSOR OF GAMMA RESPONSE 1) est considérée comme l'intégrateur central de la réponse aux dommages de l'ADN grâce à sa capacité d'activation de nombreux gènes de la DDR. Cependant, l'équipe avait montré que SOG1 n'était pas le seul facteur impliqué. Nous avons montré que les protéines E2FA et B sont capables de se lier à certaines cibles de SOG1, au niveau des mêmes sites de liaison que SOG1. De plus, nous avons montré que E2FB agit en parallèle de SOG1, et est capable de réguler des gènes de la DDR nécessaires au maintien du phénotype des plantes subissant un stress réplicatif. Ainsi, nous avons pu montrer que les E2Fs sont importants dans la réponse au stress réplicatif et qu'ils complémentent le rôle de SOG1. Pour aller plus loin et identifier d'autres facteurs impliqués dans la réponse au stress réplicatif chez les plantes, nous avons réalisé un crible génétique pour trouver des suppresseurs de la mutation pol2a qui provoque un stress réplicatif constitutif. Parmi les candidats sélectionnés, nous avons identifié une mutation sur le gène LUMINIDEPENDENS (LD). Grâce à des expériences de phénotypage et de biologie cellulaire, nous avons mis en évidence que les mutants ld sont moins sensibles au stress réplicatif et présentent une croissance et un cycle cellulaire partiellement restaurés. Cependant, les doubles mutants ldpol2a présentent plus de cassures de l'ADN que les simples mutants. Cela indique que LD est impliquée dans la réponse au stress réplicatif. Les expériences d'immunoprécipitation de la chromatine et de séquençage des ARNs nous ont montré que LD se lie à de nombreuses cibles aux motifs variés et qu'elle a un rôle global dans la suppression de l'accumulation de transcrits, notamment en cas de stress réplicatif. En effet, l'ajout de spike-in de Drosophile dans les RNA-seq nous ont permis de montrer que les mutants ld et ldpol2a accumulent globalement plus de transcrits que Col0 et pol2a. De plus, nous avons confirmé par spectrométrie de masse que LD possède des partenaires protéiques (SDG26 et FLD) connus pour former un complexe avec LD, leur conférant un rôle d'histone déméthylase qui permettrait de résoudre les conflits liés à la transcription convergente de certains gènes. Nous avons aussi observé que certains partenaires sont impliqués dans le métabolisme des ARNs. En présence de stress réplicatif, LD est aussi associée aux protéines RPA qui se lient à l'ADN simple brin au niveau des fourches de réplication. Nous proposons donc que LD pourrait jouer un rôle dans la régulation des collisions transcription-transcription et réplication-transcription, d'autant plus important lorsque les fourches de réplication sont bloquées en cas de stress réplicatif. Les premières analyses conduites sur FLD semblent indiquer qu'elle agit avec LD pour répondre au stress réplicatif, et laisse entrevoir des perspectives intéressantes pour l'analyse des conflits entre transcription et réplication chez les plantes.