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Dissertations / Theses on the topic 'Ségrégation des chromosomes bactériens'
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David, Ariane. "Chorégraphie de ségrégation des deux chromosomes de Vibrio cholerae." Phd thesis, Université Paris Sud - Paris XI, 2013. http://tel.archives-ouvertes.fr/tel-00921394.
Full textAbstract:
L'objectif de cette thèse est de définir la chorégraphie de ségrégation des deux chromosomes circulaires de Vibrio cholerae, c'est à dire le positionnement de l'information génétique au cours de la croissance de la cellule, ainsi que les mécanismes dirigeant ces ségrégations. Il a longtemps été supposé que les bactéries étaient trop petites pour avoir une organisation intra-cellulaire, et le manque de techniques appropriées ne permettait pas d'infirmer cette hypothèse. Or la taille des chromosomes comparée à celle de la bactérie impose une compaction et aujourd'hui, de nouvelles techniques de microscopie et d'analyse génétique permettent d'affirmer que les chromosomes bactériens étudiés jusqu'à maintenant ont tous une organisation et une chorégraphie de ségrégation précises et différentes selon les espèces. Toutes les espèces étudiées à ce jour ont un chromosome circulaire unique : la réplication du chromosome commence à une origine unique bidirectionnelle, les deux fourches de réplication se déplacent le long des deux bras de réplication (ou réplichores) et finissent la réplication au terminus, diamétralement à l'opposée de l'origine de réplication sur la carte du chromosome. Peu d'espèces ont été étudiées, et Vibrio cholerae émerge progressivement comme un nouveau modèle : son génome est réparti sur deux chromosomes, et la chorégraphie de plusieurs chromosomes dans une cellule n'a jamais été décrite. De plus, cette espèce semble être au croisement évolutif entre Caulobacter crescentus et Escherichia coli : Vibrio cholerae a d'une part une morphologie en croissant, des systèmes de partition aux origines et un positionnement de l'origine du chromosome I, semblables à C. crescentus, et d'autre part un système de compaction du terminus et un set de gènes impliqués dans la maintenance du chromosome ayant co-évolué, qu'on ne retrouve que dans peu d'espèces proches d'E. coli. Une autre caractéristique intéressante de V. cholerae est que le chromosome II semble avoir été acquis récemment et n'est donc peut être pas gouverné par les mêmes mécanismes que le chromosome I, comme en témoignent le positionnement de son origine et son terminus, inédits pour des chromosomes bactériens. Parmi les Vibrios (environ 60 espèces principalement retrouvées dans les environnements aquatiques), certaines espèces sont des pathogènes dévastateurs pour les poissons, le corail, les crustacés ou les fruits de mer. Mais la plus documentée est Vibrio cholerae, car elle provoque chez l'Humain une maladie provoquée par l'ingestion d'eau contaminée qui peut être mortelle si le patient n'est pas réhydraté à temps. Bien que facilement traitable, le choléra fait encore de nombreuses victimes dans les pays en développement où les structures de santé et les règles d'hygiène font parfois défaut. Ainsi l'étude de Vibrio cholerae présente un intérêt médical, mais également par extension aux autres Vibrios, un intérêt environnemental non négligeable.
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Passot, Fanny. "Rôle et spécificité d'interaction des systèmes parABS de Burkholderia cenocepacia, bactérie multi-chromosomique." Toulouse 3, 2011. http://thesesups.ups-tlse.fr/1384/.
Full textAbstract:
Notre modèle d'étude est B. Cenocepacia J2315 (Bcen) dont le génome comporte 3 chromosomes (c1, c2 et c3) et 1 plasmide (pBC), chacun porteur d'un système parABS, homologue de systèmes de ségrégation plasmidiques connus. L'étude de délétions des opérons parAB et d'excès des sites parS a montré l'importance des parABS pour la croissance et la viabilité de Bcen. L'analyse de la localisation des origines des réplicons dans les mutants montre que les parABS sont impliqués dans la ségrégation leur réplicon. La cohabitation des 4 parABS nécessite l'absence d'interaction croisée. Ceci est possible grâce à l'étroitesse d'interaction entre ParB et parS, visible par la faible tolérance aux mutations de parSc1 et parSc3 dans des tests de toxicité chez Bcen. L'identification et l'analyse d'un groupe de systèmes parABS apparentés nous a permis d'identifier un domaine pHTH impliqué dans la fixation de ParB sur parS, et de révéler un rôle de la compatibilité dans la diversification des systèmes parABS<br>We are working on B. Cenocepacia J2315 (Bcen), which genome is divided into 3 chromosomes (c1, c2, c3) and 1 plasmid (pBC), each carrying a parABS system, homologs of known plasmid segregation systems. By studying deletions of the parAB operons and excess of parS sites, I proved that parABS systems are important for fitness. More specifically, the analysis of the replicon origin localizations indicates that these systems are implied in the segregation of their own replicons. To avoid incompatibility, the 4 parABS systems must avoid cross-interactions. This is achieved by a stringent ParB-parS interaction, as shown by lack of recognition of mutant parSc1 or parSc3 in toxicity tests in Bcen. Identification and analysis of a group of related parABS, exclusive of the secondary replicons of the Burkholderiales, allowed us to identify a pHTH domain implied in ParB binding on parS, and to reveal that compatibility drives a diversifying evolution of the parABS systems
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Dubarry, Nelly. "Ségrégation du génome multipartite de la bactérie Burkholderia cenocepacia : implication des systèmes parABS." Toulouse 3, 2006. http://www.theses.fr/2006TOU30296.
Full textAbstract:
Afin d'assurer la transmission stable de l'information génétique, la cellule doit répliquer son ADN et le ségréger vers les futures cellules filles avant la division cellulaire. Pour les cellules procaryotes, les mécanismes de ségrégation du chromosome sont encore mal connus. Cependant, dans la majorité des génomes bactériens séquencés, des homologues des loci parABS, responsables de la partition active des plasmides à bas nombre de copies, ont été mis en évidence. Ces loci sont constitués d'un opéron codant pour les protéines ParA et parB d'une séquence dite centromérique, par S. L'implication de ces systèmes dans la ségrégation du chromosome a été mise en évidence, mais leur rôle n'est pas encore clairement défini. Nous étudions un nouveau modèle bactérien, Burkholderia cenocepacia (Bcc), dont la particularité est de posséder un génome constitué de trois chromosomes et d'un plasmide. Cette multiplicité chromosomique est intéressante pour l'étude des systèmes parABS, qui pourraient tenir un rôle prépondérant dans la ségrégation d'un tel génome. Lors d'une première étude, nous avons identifié, sur chaque réplicon, un système parABS, et démontré, par un test de partition plasmidique, chez l'hôte hétérologue Escherichia coli, que chaque système est actif et prend en charge spécifiquement le réplicon qui le porte pour assurer sa ségrégation. La deuxième partie de ce travail aconsisté à faire une première caractérisation du cycle cellulaire de Bcc via la mesure du nombre de copies des réplicons et la localisation des régions origines. Enfin, nous avons initié l'étude du rôle des sytèmes parABS au cours de la ségrégation du génome de Bcc
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Devigne, Alice. "PprA : une protéine clé dans la radiorésistance chez Deinococcus radiodurans." Thesis, Université Paris-Saclay (ComUE), 2015. http://www.theses.fr/2015SACLS056/document.
Full textAbstract:
Deinococcus radiodurans est l'un des organismes les plus radiorésistants connus à ce jour et de manière plus générale, présente une exceptionnelle tolérance aux agents qui endommagent son ADN. Cette bactérie est capable de reconstituer un génome intact à partir de centaines de fragments d'ADN engendrés par exposition aux radiations ionisantes. Ce phénomène de radiorésistance est la conséquence d'une association de plusieurs mécanismes et facteurs agissants de concert lorsque les cellules sont soumises à ce type de rayonnement. Parmi ces facteurs identifiés, on peut citer la présence de certaines protéines spécifiques des Deinococcaceae. Parmi elles, la protéine PprA joue un rôle important dans la radiorésistance de D. radiodurans. Cette protéine qui est fortement induite après irradiation n'a pas d'homologuechez des organismes autres que les Deinococcaceae. Pour essayer de comprendre le rôle de PprA dans la radiorésistance chez D. radiodurans, j'ai effectué une caractérisation approfondie du mutant de délétion ΔpprA. Ce mutant est très sensible aux rayons γ ainsi qu'à d'autres agents qui créent des dommages sur l'ADN comme l'acide nalidixique et la novobiocine. L'étude morphologique de ce mutant et la localisation de la protéine in vivo après irradiation suggèrent que PprA est impliquée dans un mécanisme de ségrégation des chromosomes lors de la division, après irradiation lorsque l'ADN des cellules a été réparé. L'étude du réseau d'interactants de PprA a révélé que ce cette protéine interagit in vivo avec l'ADN gyrase après irradiation et permet la stimulation de l'activité de décaténation de cette dernière sans influencer son activité de surenroulement négatif de l'ADN in vitro. Les phénotypes observés précédemment ont également suggéré une éventuelle interaction entre PprA et les protéines de la famille SMC. Chez D. radiodurans les protéines de la famille SMC sont SMC, SbcC et RecN. De façon surprenante, la délétion du gène recN dans une souche ΔpprA supprime la sensibilité aux agents endommageant l'ADN observée dans la souche simple mutante ΔpprA. Ces résultats suggèrent une interaction génétique entre les gènes pprA et recN, cependant, la nature précise du lien entre les deux protéines PprA et recN reste à établir<br>Deinococcus radiodurans, one of the most radioresistant organisms known to date is able to reconstruct an intact genome from hundreds of DNA fragments generated by γ-rays. More generally, this bacterium is also tolerant to other DNA-damaging agents. This exceptional ability to overcome effects of ionizing radiations is due to a combination of several well regulated mechanisms and factors acting together when cells are exposed the radiations. Among these factors, some specific proteins of the Deinococcaceae family which are induced after irradiation can be observed. The PprA protein is one of these specific proteins and has been shown to have an important role in radioresistance in D. radiodurans. This protein is one of the most induced after γ-rays treatment. None homologous protein have been identify for the PprA protein. Characteristics of the ΔpprA mutant were investigated in order to understand the involvement of PprA in radioresistance. This mutant is very sensitive to γ-rays and other DNA damaging agents as nalidixic acid or novobiocin. Phenotypic analyses of this mutant revealed that PprA protein seems to be implicated in chromosome segregation after irradiation when DNA is repaired in cells. Moreover, the PprA protein has been shown to interact in vivo with DNA gyrase after irradiation and to stimulate in vitro the decatenation activity of DNA gyrase, without affecting its DNA negative supercoiling activity. Phenotypes previously observed also suggest a potential interaction between the PprA protein and the protein SMC family which are SMC, SbcC and RecN in D. radiodurans. Surprisingly, we found that disrupting recN gene in a ΔpprA strain abolish the sensitivity to DNA damaging agents observed in a ΔpprA strain. These results suggest that the two genes, pprA and recN interact but the accurate link between the two proteins PprA and RecN remains to be highlighted
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Lagage, Valentine. "Étude de l’organisation et de la ségrégation du chromosome de Pseudomonas aeruginosa." Thesis, Université Paris-Saclay (ComUE), 2017. http://www.theses.fr/2017SACLS340/document.
Full textAbstract:
Au moment de la division cellulaire, l’ADN contenu dans les chromosomes doit être transmis de la cellule mère à chacune des cellules filles. Pour cela l’ADN est d’abord copié (réplication de l’ADN) puis séparé (ségrégation des chromosomes) dans chacune des cellules filles. Chez les eucaryotes, cette séparation se fait au moment de la mitose c’est à dire après que les chromosomes soient complètement répliqués. Chez les bactéries qui en général possède un unique chromosome circulaire, cette ségrégation des chromosome se fait au fur et à mesure de la réplication et deux grands types d’acteurs sont souvent impliqués dans ce processus : Les condensines bactériennes (de type SMC) et les systèmes de partition (ParABS).Les systèmes de partitions sont composés de deux protéines ParA et ParB et de séquences spécifiquement reconnues par ParB nommées parS. Ces séquences sont en nombres variables selon les espèces et sont souvent localisées proche de l’origine de réplication (oriC) sur le chromosome. Pendant ma thèse, je me suis interessée à l’importance de ces séquences et à l’importance de leur positionnement sur le chromosome chez Pseudomonas aeruginosa. J’ai pu montrer qu’un seul site parS suffit pour une ségrégation correcte des chromosomes s’il est situé dans une région s’étendant de -200 à + 450 kb autour d’oriC. Les limites de cette région appelée « zone de compétence » serait liées à la distance oriC-parS et son asymétrie serait due à la présence de l’opéron ribosomique rrnD à 220 kb à gauche d’oriC. En plus de donner une meilleur compréhension de la ségrégation chez P. aeruginosa, cette partie du projet à permis de mettre en evidence un lien entre oriC et sites parS qui pourrait expliquer leurs localisation proches sur le chromosome.Je me suis également interéssée au complexe SMC-ScpAB et à son rôle dans la ségrégtion du chromosome chez P. aeruginosa. J’ai montré que si SMC n’a pas un rôle majeur dans la ségrégation des chromosomes, il est important pour le positionnement du chromosome dans la cellule. J’ai aussi mis en evidence un lien entre SMC et le système ParABS en étudiant l’effet du déplacement d’un site parS sur l’organisation et la ségrégation des chromosomes<br>When a mother cell is dividing, DNA inside chromosomes needs to be transmitted to daughter cells. For that, the DNA is copied (replication) and the two copies are separated in each daughter cell (segregation). In eukaryotes this separation occurs during mitosis after complete replication of DNA. In a bacterium, which in general has a unique and circular chromosome, segregation occurs concomitantly with replication and two mains actors are often involved in this segregation: SMC complexes and partition systems (ParABS).A partition system contains 3 elements: two proteins ParA and ParB and DNA sequences named parS. These sequences are highly conserved and are found in variable numbers depending on bacteria. Their chromosomal localization is almost always close to oriC. During my thesis I worked on the importance of these sequences and on the importance of their chromosomal localization for the functioning of ParABS in Pseudomonas aeruginosa.I have shown that one parS site is enough for correct chromosome segregation if it is located between -200 and +450 kb around oriC. Limits of this region called “zone de competence” are probably linked with the distance between oriC-parS. The asymmetry of the “competence zone” is probably due to the presence of a ribosomal operon (rrnD) at -220kb. This part of the project allow us to understand better chromosome segregation in Pseudomonas aeruginosa but also to highlight a fonctionnal link between oriC and parS which can explain why this sequences are located close from each other on the chromosome in lots of bacteria.I also studied the SMC-ScpAB complex and its role in chromosome segregation. For that I analyzed the conformation and segregation of a ∆smc mutant. I highlighted a link between SMC-ScpAB and ParABS system by characterization of mutants with parS displaced on the chromosome
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Allemand, Jean Francois. "Quelques expériences entre physique, chimie, biologie :formations de boucles dans l'ADN, moteurs moléculaires etségrégation chromosomique, excitation biphotonique,spectroscopie de corrélation de fluorescence." Habilitation à diriger des recherches, Université Pierre et Marie Curie - Paris VI, 2006. http://tel.archives-ouvertes.fr/tel-00141893.
Full textAbstract:
Dans une première partie nous avons utilisé des techniques de<br />micromanipulations de molécules d'ADN uniques avec des pinces magnétiques<br />pour étudier la cinétique et thermodynamique de formation de boucles<br />sur l'ADN par le répresseur GalR. Nous avons également étudié les propriétés<br />de la translocase à ADN FtsK impliquée dans la ségrégation des chromosomes<br />chez E. coli. Dans une seconde partie nous avons mis en place différentes<br />expériences utilisant l'excitation biphotonique. Tout d'abord nous<br />avons construit un dispositif pour mesurer les sections efficaces d'absorption<br />à deux photons de molécules synthétisées au laboratoire.Nous avons ensuite<br />mis en place la technique de corrélation de fluctuations de fluorescence pour<br />mesurer des coefficients de diffusion et des constantes cinétiques.
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Haedens, Vicki. "Appariement, ségrégation et recombinaison des chromosomes transloques chez Sordaria macrospora." Paris 11, 1985. http://www.theses.fr/1985PA112046.
Full textAbstract:
L’étude par une méthode génétique de trois translocations réciproques impliquant trois groupes de liaisons chez le champignon ascomycète Sordaria macrospora a permis : - de montrer un effet des translocations sur la recombinaison génétique au niveau des groupes de liaison impliqués. – d’estimer la fréquence des différentes ségrégations des centromères. Une étude cytologique au microscope électronique de noyaux sauvages et transloqués permet d’établir une relation entre l’appariement chromosomique et les résultats obtenus à partir des analyses génétiques<br>The study of three reciprocal translocations involving three linkage groups in Sordaria macrospora showed that genetic recombination is modified in crosses between translocation and normal sequence strain. The modification concerns the three involving linkage groups. The frequencies of the different centromere disjunctions were also estimated. A comparative electron microscopic study of nuclei in prophasis of meiosis was undertaken in order to determine the relationships between pairing within quadrivalents and genetic data
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Rouen, Alexandre. "Réarrangements chromosomiques chez l'homme : ségrégation des chromosomes à la méiose et procréation." Thesis, Paris 6, 2016. http://www.theses.fr/2016PA066735.
Full textAbstract:
Les translocations chromosomiques et les autres types de réarrangements peuvent, bien qu'associées à un phénotype normal, mener à la transmission d'un contenu génétique déséquilibré à la descendance. Il n'est pas possible de distinguer les chromosomes équilibrés des déséquilibrés, ce qui empêche toute sélection dans le cadre d'une fécondation in vitro (FIV). Nous avons ainsi mené une série de projets de recherche dont le but a été de mettre en évidence des caractéristiques spécifiques de ces spermatozoïdes déséquilibrés, afin de pouvoir les distinguer au cours d'une FIV. Nous avons montré que les spermatozoïdes déséquilibrés présentaient des taux de fragmentation de l'ADN plus élevés, étaient moins denses, et avaient un volume nucléaire supérieur. Ces constatations ont mené au développement d'une procédure de sélection des spermatozoïdes équilibrés chez les porteurs de réarrangements chromosomiques. En utilisant le hypo-osmotic swelling test (HOST), nous avons montré qu'une morphologie flagellaire spécifique était associée à un contenu chromosomique équilibré. Nous proposons d'utiliser cette procédure de sélection dans le cadre d'une ICSI, afin d'améliorer le pronostic reproductif chez les couples concernés. Nous proposons également d'évaluer la proportion de spermatozoïdes déséquilibrés chez chaque patient porteur de réarrangement chromosomique. En effet, bien que ce taux varie d'un patient à l'autre, il est stable dans le temps pour un patient donné. Il est de plus un élément déterminant dans le choix d'une des options de prise en charge : reproduction naturelle, insémination artificielle avec test de migration survie (TMS), ICSI avec sélection par HOST, et diagnostic préimplantatoire (DPI)<br>Chromosomal translocations and other balanced rearrangements, although usually associated with a normal phenotype, can lead to the transmission of an abnormal unbalanced genetic content to the offspring. Balanced and unbalanced spermatozoa are indistinguishable, making it impossible to select them prior to in vitro fertilization. We conducted a series of research projects aimed at evidencing specific characterics for unbalanced spermatozoa, in a way to ultimately distinguish them from balanced ones during in vitro fertilization. We showed that unbalanced spermatozoa had higher DNA fragmentation rates, were less dense, and that their nuclear volume was higher. This led to developing a selection procedure for balanced spermatozoa in rearrangement carriers. Using the hypo-osmotic swelling test (HOST), we showed that a specific flagellar morphology was associated with balanced chromosomal status. We suggest using this procedure prior to ICSI in order to improve the reproductive prognosis in those patients. We also suggest evaluating the proportion of unbalanced spermatozoa in every patient with a chromosomal rearrangement. Although this proportion varies among patients, it is stable over time for a given patient. We believe this is a decisive element in choosing between the different available options : natural conception, artificial insemination with discontinuous gradient centrifugation, ICSI with HOST-based selection, and pre-implantation genetic diagnosis (PGD)
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Derive, Nicolas. "Etude du rôle et de la régulation de BubR1 dans la ségrégation des chromosomes acentriques." Thesis, Bordeaux, 2014. http://www.theses.fr/2014BORD0256/document.
Full textAbstract:
La transmission correcte du matériel génétique au cours de la mitose requiert l’attachement correct des chromosomes aux microtubules du fuseau mitotique. Les centromères au niveau des chromosomes servent de site d’assemblage aux kinétochores, interfaces multiprotéiques permettant la liaison des microtubules. Cependant, nous avons récemment mis en évidence chez la drosophile un mécanisme par lequel les fragments acentriques ségrégent normalement. Celui-‐ci fonctionne grâce à un « tether », un filament d’ADN, qui relie les fragments acentriques à leurs partenaires centriques. L’intégrité du tether dépend de la fonction de BubR1, qui s’accumule au tether pendant de la mitose. BubR1 est une protéine clé dans le point de contrôle d’assemblage du fuseau mitotique, ou SAC (Spindle Assembly Checkpoint), qui contrôle l’attachement correct des kinétochores aux microtubules et inhibe l’entrée en anaphase. Nous avons voulu déterminer comment BubR1 est recrutée au tether, et nous avons montré que ce recrutement est dépendant du Bub3 Binding Domain de BubR1 et plus précisément de l’acide aminé E481 dans ce domaine. L’interaction Bub3-‐BubR1 par l’intermédiaire de ce domaine est nécessaire à la localisation du complexe au tether. Nous avons également montré que BubR1 recrute à son tour Fzy par l’intermédiaire de son domaine KEN.Nous proposons un modèle dans lequel le recrutement successif de Bub3-‐BubR1 et Fzy au niveau des chromosomes endommagés est nécessaire à leur bonne ségrégation en mitose<br>Accurate transmission of genome during mitosis requires proper chromosomes attachment to microtubules of the mitotic spindle. Centromeres of chromosomes are assembly sites for kinetochores, multiproteic interfaces for microtubule binding. However, we recently discovered in Drosophila a mechanism that permits proper acentric chromosomes segregation. This mechanism works through a DNA « tether » that binds together acentric chromosomes to their centric counterparts. Tether integrity depends on BubR1 function, which accumulates on the tether during mitosis. BubR1 is a key protein in the Spindle Assembly Checkpoint (SAC), which monitors proper kinetochore-‐microtubule attachment, and inhibits anaphase onset until all kinetochores are properly bound to microtubules. We wanted to determine how BubR1 is recruted to the tether, and we showed that this recruitment is dependant on the Bub3-‐Binding Domain of BubR1, and more precisely the E481 amino acid. Bub3-‐BubR1 interaction mediated by this domain is necessary for complex localisation on the tether. We also discovered that BubR1 then recruits Fzy via its KEN domain. We propose a model where successive recruiting of Bub3-‐BubR1 and Fzy at the broken chromosome level is mandatory to their proper segregation in mitosis
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Thiel, Axel. "Organisation du chromosome d' Escherichia coli en macrodomaines et régions non-structurées." Thesis, Paris 11, 2011. http://www.theses.fr/2011PA112143.
Full textAbstract:
Le chromosome circulaire de la bactérie Escherichia coli est composé de quatre macrodomaines et deux régions non structurées. Cette organisation influence la ségrégation des chromatides sœurs et la mobilité de l’ADN chromosomique. La structuration de la région terminus (Ter) en macrodomaine est lié à l’interaction de la protéine MatP avec la séquence cible de 13 pb (sic) appelée matS répétée 23 fois dans ce domaine de 800 kb. Le travail réalisé durant ma thèse a permis l’identification et la caractérisation d’un système site-spécifique qui restreint à la région Ter un effet associé à la protéine MatP qui contraint la mobilité de l’ADN et retarde la ségrégation de loci après réplication. Deux séquences spécifiques de 12 pb localisées dans les macrodomaines Right et Left sont requises et suffisantes pour arrêter la propagation du processus de contrainte sur le reste du chromosome. Les changements de propriétés de l’ADN ne sont pas dus à la présence d’un procédé agissant en trans mais probablement à un effet agissant en cis à longue distance et partant des sites matS. De manière remarquable, ces changements de propriétés sont régulés au cours du cycle cellulaire et ne sont présents seulement quand le macrodomaine Ter est associé à la machinerie de division au centre de la cellule. L’insulation de la région Ter requière une protéine nouvellement identifiée comme encrée à la membrane que nous avons nommé TidP et qui a été conservé avec la protéine MatP au cours de l’évolution. Nos résultats indiquent que deux systèmes d’organisation spécifiques sont requis pour l’organisation du macrodomaine Ter au cours du cycle cellulaire. Un second aspect de mon travail a été la caractérisation des mécanismes de contraintes affectant les macrodomaines Right et Left. Nous avons montré, en étudiant le comportement de grands cercles d’ADN excisés, que les propriétés de ces macrodomaines sont conservées dans un contexte extra-chromosomique. Ces résultats suggèrent l’implication d’éléments associés à la molécule d’ADN dans ces macrodomaines et responsable de leur organisation<br>The organization of the Escherichia coli chromosome into a ring composed of four macrodomains and two less-structured region influences the segregation of sister chromatids and the mobility of chromosomal DNA. The structuring of the terminus region (Ter) into a macrodomain relies on the interaction of the protein MatP with a 13 bp target called matS repeated 23 times in the 800-kb long domain. The work performed during my Ph. D. allowed the identification and characterization of a site-specific system that restricts to the Ter region an effect associated to MatP that constrains DNA mobility and delays loci segregation. Two specific 12 bp sequences located in the flanking Left and Right macrodomains are required and sufficient to impede the spreading of the constraining process to the rest of the chromosome. The change of DNA properties does not rely on the presence of a trans-acting process but rather involves a cis-effect acting at a long distance from matS sites. Remarkably, the constraining process is regulated during the cell cycle and occurs only when the Ter MD is associated with the division machinery at mid-cell. Insulation of the Ter region requires a newly identified membrane-anchored protein designated TidP conserved with MatP through evolution. Our results indicate that 2 specific organizational systems are required for the management of the Ter region during the cell cycle. A second aspect of my work, consisted in the characterization of constraining mechanisms affecting the Right and Left macrodomains. I have shown, using excisions of large chromosomal rings, that their macrodomain properties were conserved in an extrachromosomal context, suggesting that a chromatin like structuring was involved in their organization
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Touati, Sandra. "Mécanismes de séparation des chromosomes dans l'ovocyte de souris." Thesis, Paris 6, 2014. http://www.theses.fr/2014PA066443/document.
Full textAbstract:
Chez la femme, le risque de concevoir un embryon aneuploïde augmente de façon exponentielle dès 35 ans. La majorité de ces aneuploïdies sont dues à de mauvaises ségrégations des chromosomes lors des deux divisions de méiose dans l'ovocyte. Afin de limiter les erreurs de ségrégation, les divisions méiotiques doivent impérativement se dérouler en deux temps et de manière contrôlée. Un premier aspect de ma thèse a consisté à étudier les mécanismes qui régulent la séparation des chromosomes dans l'ovocyte de souris. J'ai montré que la Cycline A2 joue un rôle essentiel pour la séparation des chromatides s¿urs en méiose II. Au contraire, cette protéine doit impérativement être absente des régions centromériques en méiose I afin d'éviter une séparation précoce des chromatides s¿urs qui conduirait à la formation d'un ovocyte aneuploïde. Dans un seconde temps, mes travaux de thèse ont visé à étudier le mécanisme de surveillance de la première transition métaphase-anaphase appelé SAC (Spindle Assembly Checkpoint). Il a été montré que l'expression d'une protéine du SAC appelée BubR1 décroît naturellement dans les ovocytes avec l'âge maternel. Afin d'analyser les conséquences de cette diminution, j'ai utilisé une lignée de souris totalement délétée pour la protéine BubR1 spécifiquement dans les ovocytes. J'ai montré que la perte totale de BubR1 entraîne plus de 80% d'aneuploïdies dans l'ovocyte dès la première division de méiose. La méiose I est accélérée et les chromosomes homologues se séparent de façon anarchique. De plus, le fuseau méiotique devient instable. La diminution naturelle de BubR1 pourrait ainsi expliquer l'augmentation du nombre d'aneuploïdie avec l'âge maternel<br>Women in industrialized countries tend to postpone childbearing, leading to a 70% increase intrisomic pregnancies over 20 years. Meiosis in females is error prone, with rates of meiotic chromosome missegregations strongly increasing towards the end of the reproductive lifespan. A strong reduction of BubR1 has been observed in oocytes of women approaching menopause and in ovaries of aged mice, which led to the hypothesis that deterioration of spindle assembly checkpoint fidelity contributes to age-related aneuploidization. However, this idea has remained controversial since transient knock-down of BubR1 was found to prevent meiotic prophase arrest and chromosome segregation in a checkpoint independent manner. We employed a conditional knockout approach in mouse oocytes to dissect the meiotic roles of BubR1. We show that BubR1 is required for diverse meiotic functions, including persistent spindle assembly checkpoint activity, timing of meiosis I, and establishment of robust kinetochore-microtubule attachments in a meiosis specific manner, but not prophase I arrest. These data reveal that BubR1 plays a multi-faceted role in chromosome segregation during the first meiotic division and suggest that age-related loss of BubR1 is a key determinant of formation of aneuploid oocytes as women approach menopause. Using mouse oocytes, a second aspect of my thesis reveals that cyclin A2 promotes entry into meiosis, as well as an additional unexpected role, namely, its requirement for separase- dependent sister chromatid separation in meiosis II
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Bigot, Sarah. "Trafic de l'ADN dans la bactérie : rôles de l'ADN translocase FtsK d'Escherichia coli." Toulouse 3, 2006. http://www.theses.fr/2006TOU30105.
Full textAbstract:
Chez Escherichia coli, l’ADN translocase FtsK transporte l’ADN de part et d’autre du site de division de la bactérie et active la recombinaison effectuée par les recombinases XerCD au niveau d’un site spécifique sur le chromosome, appelé dif. Ceci assure une distribution equitable du materiel génétique et une intégrité topologique entre les deux cellules filles au cours des étapes tardives de ségregation. Nous avons montré que les fonctions de transport de l’ADN et d’activation de la recombinaison sont génétiquement séparables. Nous avons également montrés que le transport de l’AND par FtsK est orienté par de courtes sequences asymétriques de 8 pb (KOPS) don’t l’orientation et la distribution sont biases sur le chromosome d’E. Coli. Ces KOPS permettent également le chragement de FtsK sur l’ADN et la translocation est orientée à cette étape<br>In Escherichia coli, the ATP-dependent DNA translocase FtsK transports DNA across the site of cell division and activates recombination by the XerCD recombinases at a specific site on the E. Coli chromosome, dif, to ensure the equal distribution of the genetic material and the topological integrity of daughter chromosomes during the last stages of chromosome segregation. We showed that DNA mobilization and Xer recombination activation, two functions required to resolve dimers, are genetically separable. We have also shown that DNA transport by FtsK is oriented by 8 bp asymmetric sequences (“KOPS”) displaying a biased orientation and distribution on the E. Coli chromosome and that KOPS promote FtsK loading on DNA and that translocation is oriented at this step
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Li, Tong. "Analyse quantitative et multi-paramétrique de la mitose afin de comprendre la ségrégation des chromosomes." Thesis, Toulouse 3, 2019. http://www.theses.fr/2019TOU30265.
Full textAbstract:
La mitose est un processus cellulaire robuste, mais les mécanismes qui contrôlent la fidélité de la mitose restent une question importante en Biologie. La compréhension des processus conduisant à des défauts mitotiques sont essentiels pour déchiffrer les mécanismes moléculaires conduisant à la tumorigenèse, à la trisomie ou encore aux maladies génétiques. Une ségrégation chromosomique fidèle repose sur la coopération de nombreuses protéines tout au long du cycle cellulaire. De ce fait, l'utilisation d'approches quantitatives sophistiquées s'est avérée nécessaire pour l'étude de la robustesse de la mitose. Au cours de ce travail, j'ai donc développé un outil informatique puissant, appelé "système expert pour l'analyse quantitative de la mitose" ou MAARS. Cet outil permet une quantification multiparamétrique de la mitose en ciblant principalement la dynamique de l'appareil mitotique, le mouvement des chromosomes et l'apparition des défauts d'attachement des chromosomes. En développant une version avancée de MAARS (MAARS 2.0), basée sur une méthode d'apprentissage par ordinateur, j'ai filmé et analysé avec plus de 70 paramètres caractéristiques, des centaines de cellules mitotiques issues de 14 souches de levure à fission dont les fonctions mitotiques étaient connues pour être altérées. Pour la première fois, des données temporelles de la mitose en haut-débit sont maintenant disponibles. Ces données ont dors et déjà soulevé de nombreuses questions intéressantes, en suggérant par exemple de nouvelles fonctions pour la protéine Mad2p, normalement cruciale pour le fonctionnement du point de contrôle de l'attachement des chromosomes au fuseau mitotique. En conclusion, MAARS 2.0 est un système expert modulaire, axé sur l'étude de la mitose, qui relie la biologie cellulaire et l'informatique pour effectuer une analyse reproductible, impartiale et de haut débit. Compte tenu de la capacité de MAARS à identifier et analyser les phénotypes rares sur des milliers de cellules, ce sera un outil de choix pour la compréhension et le développement futurs de la biologie des systèmes dans la levure à fission<br>Mitosis is a robust cellular process, yet, the mechanisms controlling mitotic fidelity remain an interesting question in Biology. The precise understanding of mitotic processes will undoubtedly highlight the molecular mechanisms leading to tumorigenesis, Down's syndrome or other genetic diseases. How chromosome segregation remains so faithful is poorly understood but it seems to rely on the cooperation of a large number of proteins throughout the cell cycle. Therefore, the use of state-of-the-art quantitative approaches appears necessary to decipher the processes controlling mitotic robustness. In this thesis, I developed an expert system, called mitosis analysis and recording system (MAARS), to perform an unbiased and multiparametric analysis of mitosis, focusing on the mitotic apparatus dynamics, the movement of the chromosomes and the presence of attachment defects. By using an improved version of MAARS, MAARS 2.0, based on machine learning, hundreds of mitotic cells in 14 different fission yeast strains previously described to be involved in mitosis, were acquired and analyzed. More than 70 mitotic features were extracted from each of them making high-content temporal data of mitosis available for the first time. The data I obtained led to several interesting observations, including potential new functions for the spindle assembly checkpoint protein Mad2p. MAARS 2.0 is a modular, mitosis-focused expert system that bridges cell biology with computer science to perform reproducible, unbiased, high-content analysis. Considering MAARS's capacity to tackle rare phenotypes out of thousand of cells, it will become a tool of choice for the future understanding and development of system biology in fission yeast
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Killian, Audrey. "Etudes des bases moléculaires de l'instablité chromosomique dans les cancers." Paris 7, 2007. http://www.theses.fr/2007PA077043.
Full textAbstract:
L'instabilité chromosomique étant spécifique des cellules tumorales, il est essentiel d'en déterminer les bases moléculaires. Grâce à un essai fonctionnel de l'instabilité chromosomique développé dans la levure, nous avons montré que l'inactivation de la voie RRB1/YPH1, impliquée dans la synthèse des ribosomes, altère la ségrégation chromosomique. Pour étudier la contribution de l'altération de cette voie dans l'oncogenèse colique, nous avons recherché les anomalies quantitatives de ces gènes dans les cancers colorectaux (CCR) aneuploïdes grâce à une nouvelle méthode, la QMPSF somatique. Cette étude a révélé que : (i) l'altération génétique la plus fréquente était le gain de copies du gène BOP1 situé à proximité du gène MYC en 8q24, (ii) ce gain de copies de BOP1 entraînait une surexpression de l'ARNm, et (iii) la surexpression du gène BOP1 altérait la ségrégation chromosomique. Ces travaux montrent que l'altération de gènes impliqués dans la synthèse des ribosomes peut conduire à une instabilité chromosomique et suggèrent que la voie RRB1/YPH1 constitue une passerelle moléculaire entre biogenèse des ribosomes et ségrégation chromosomique. La flexibilité de la QMPSF somatique et sa facilité de mise en oeuvre nous ont conduit à développer le "code-barre" et le "kinogramme" permettant de détecter des anomalies quantitatives ayant une valeur pronostique ou prédictive de la réponse clinique dans les CCR. La QMPSF somatique, dont les résultats ont été confirmés par PCR quantitative en temps réel et CGH, devrait constituer un nouvel outil d'intérêt dans la détection des altérations pronostiques dans les cancers et dans l'optimisation de la stratégie de la chimiothérapie ciblée<br>Since chromosomal instability is a hallmark of most cancer cells, it is essential to identify its molecular bases. Using a yeast chromosomal instability indicator strain, we showed that inactivation of the RRB1/YPH1 biological pathway involved in ribosome biogenesis alters chromosome segregation. To determine the contribution of altération of this pathway to colorectal tumorigenesis, we studied gene dosage alterations in aneuploid colorectal cancers (CRC) using a new method, the somatic QMPSF. This study showed that: (i) the most frequent alteration was copy number gain of BOP1, a gene located in 8q24 in the vicinity of MYC, (ii) increased BOP1 gene copy number was associated with an mRNA increase and (iii) the overexpression of BOP1 altered chromosome segregation. These results show that alteration of genes involved in ribosome biogenesis may result in chromosomal instability and suggest that the RRB1/YPH1 pathway is a link between ribosome biogenesis and chromosomal segregation. The flexibility of somatic QMPSF as well as an easy implementation allowed us to design two essays devoted to CRC, a "bar-code" and a "kinogram" aiming at the detection of quantitative alterations with prognostic or therapeutic predictive value. The QMPSF, the results of which have been confirmed by real-time PCR and CGH, might represent a new method for the detection of prognostic alterations in tumors and for the optimization of combinatorial targeted therapies
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Bastide, Héloïse. "Contribution à la connaissance de l'histoire évolutive de la distorsion de ségrégation sex-ratio chez Drosophila simulans." Paris 11, 2010. http://www.theses.fr/2010PA112247.
Full textAbstract:
Les distorteurs de ségrégation méiotique sex-ratio des drosophiles font partie des éléments génétiques dits égoïstes. Portés par le chromosome X, ils empêchent chez les mâles la production de spermatozoïdes Y. L'invasion d'une population par des chromosomes X sex-ratio (X SR ) induit des pressions de sélection en faveur de tout élément suppresseur, autosomal ou porté par l'Y, qui rétablit une ségrégation équilibrée. Chez l'espèce Drosophila simulans, nous suivons l'évolution de chromosomes X SR depuis une quinzaine d'années dans trois localités de la région Est-africaine où leur invasion a été stoppée par l'évolution d'une suppression complète de la distorsion. Nous avons constaté un déclin rapide de ces chromosomes qui ont perdu leur avantage en phase gamétique, indiquant qu'ils sont très certainement délétères pour leurs porteurs et pourraient disparaître en quelques décennies. Pour comprendre l'histoire des chromosomes X SR dans ces populations, nous avons analysé le polymorphisme de l'ADN au voisinage des deux éléments responsables de la distorsion. Nous avons mis en évidence des traces de balayage sélectif révélatrices d'épisodes invasifs récents. Nous avons modélisé par simulation l'invasion de ces chromosomes pour connaître les effets sur le polymorphisme selon la nature des interactions entre les deux locus distorteurs. Les patrons obtenus pour des scénarios simples montrent des discordances avec les polymorphismes observés dans les populations, suggérant une histoire plus complexe, par exemple des invasions récurrentes ou par paliers au cours du temps. Nous nous sommes ensuite concentrés sur un des éléments distorteurs qui est une duplication en tandem. L'élargissement de l'étude moléculaire à d'autres régions géographiques a mis en évidence des balayages sélectifs locaux et montré que l'origine de la duplication se situe probablement dans le sud-est de l'Afrique tropicale. Enfin, nous avons constitué des populations expérimentales reproduisant les conditions d'évolution de la duplication en contexte totalement suppresseur. Sa fréquence montre actuellement une tendance générale à la baisse, comme observé dans la nature. En conclusion, ces travaux ont révélé que les chromosomes X SR de D. Simulans peuvent évoluer selon un cycle très rapide d'invasion/régression. Nous avons ici une occasion unique d'être les témoins directs des différentes phases d'évolution d'un tel système<br>Sex-ratio meiotic segregation distorters in Drosophilids are a kind of selfish genetic element. Carried on the X chromosome, they prevent the formation of Y-bearing spermatozoids in males. The invasion of a population by sex-ratio X chromosomes (X SR) induces selective pressure in favor of any autosomal or Y-linked suppressor element which restores equal segregation. In the species Drosophila simulans, we have been following the evolution of X SR chromosomes for roughly 15 years in three East-African locations. Ln these populations, complete suppression of the distorter has evolved, halting the expression/invasion of the sex-ratio phenotype. We observed that, as a result of losing their advantage during the gametic phase, the X SR chromosomes rapidly declined in frequency. The high rate of loss of X SR shows that the driving chromosomes are certainly deleterious for the carrier and could disappear in a few decades. To understand the XSR chromosomes history in those populations, we analyzed the polymorphism around the two elements responsible for the drive. We found the region harbored a signature of a selective sweep, revealing that chromosome had rapidly increased in frequency in the recent past. Using simulations, we modeled the invasion of X SR, chromosomes, including modelling the effect of the interactions between the two known distorter loci. The results of these simulations show that the observed polymorphism is inconsistent with simple scenarios, suggesting that XSR has a complex history, e. G. Has experienced recurrent invasions or a single invasion occurring in stages. We then focused on a large-scale survey of polymorphism at one of the distorter éléments, which is a tandem duplication. This study showed evidence of local selective sweeps and revealed that the origin of the duplication was probably south-east tropical Africa. Finally, we started experimental populations which reproduce the conditions of evolution of the tandem duplication! X SR chromosome in a background where sex-ratio drive is completely suprressed. Currently, its frequency shows a general tendency to decline, as was observed in nature. Ln conclusion, this work shows that X SR chromosomes in D. Simulans can show rapid cycles of invasion/regression. The X SR system provides a unique opportunity to witness different phases in the turnover of sex-ratio systems
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Nourikyan, Julien. "Études biochimiques et cellulaires de tyrosine-kinases bactériennes." Thesis, Lyon 1, 2014. http://www.theses.fr/2014LYO10307/document.
Full textAbstract:
Les bactéries possèdent une famille particulière de tyrosine-autokinases, les BY-kinases. Ces enzymes sont impliquées dans la régulation de plusieurs processus cellulaires dont la synthèse et l'export des polysaccharides extracellulaires qui jouent un rôle crucial dans la virulence de certaines bactéries pathogènes. Cependant, les mécanismes de régulation sous-jacents sont inconnus. L'objectif de ma thèse a été de caractériser d'un point de vue structural et fonctionnel le rôle des BY-kinases. Pour cela, j'ai réalisé trois études indépendantes dans trois modèles bactériens différents. Chez Escherichia coli, j'ai identifié et étudié la surface d'interaction entre la BY-kinase Wzc et sa phosphatase associée Wzb afin de comprendre comment Wzb déphosphoryle Wzc. Chez Staphylococcus aureus, j'ai participé à la caractérisation structurale de la pseudo-BY-kinase CapB1. Par comparaison avec la structure de son homologue actif CapB2, mes études ont permis de suggérer l'existence d'un mécanisme de régulation de la synthèse des polysaccharides extracellulaires impliquant CapB2 et CapB1. Enfin, chez Streptococcus pneumoniae, j'ai mis en évidence que si l'autophosphorylation de la BY-kinase CpsD était indispensable à la synthèse de la capsule polysaccharidique, elle était également indispensable à la division de la cellule. Ainsi, mes travaux ont permis de proposer l'existence d'un mécanisme de coordination de la production de la capsule et du cycle cellulaire du pneumocoque. D'un point de vue appliqué, l'ensemble de mes travaux représente une étape préalable et prometteuse au développement de nouvelles molécules, ciblant les BY-kinases de manière spécifique, afin de lutter contre la virulence de certaines bactéries pathogènes<br>Bacteria possess a particular family of tyrosine-autokinases named BY-kinases. These enzymes are involved in the regulation of numerous cellular functions including the synthesis and export of extracellular polysaccharides that play a critical role in the virulence of different bacterial pathogens. However, the mechanisms of these processes remain unknown. The aim of my thesis was to characterize the role of these BY-kinases by structural and functional approaches. For that, I have realized three independent studies in three bacterial models. In Escherichia coli, I have characterized the interaction surface between the BY-kinase Wzc and its cognate phosphatase Wzb to understand how Wzb dephosphorylates Wzc. In Staphylococcus aureus, I have studied structurally the pseudo-BY-kinase CapB1. By comparison with the structure of its active homologue CapB2, my studies have allowed to suggest the existence of a mechanism controlling capsular polysaccharides synthesis involving both CapB1 and CapB2. Last, in Streptococcus pneumoniae, I have showed that while the autophosphorylation of the BY-kinase CpsD is necessary for proper synthesis of capsular polysaccharides, it is also involved in cell division. Thus, my work shows that a mechanism coordinating capsule production and cellular cycle exists in the pneumococcus. These works constitute a preliminary and promising step toward the development of new molecules, targeting specifically BY-kinases and aim to combat the virulence of bacterial pathogens
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Landmann, Cedric. "Rôles et régulations de Polo et BubR1 sur les cassures double-‐brin de l'ADN en mitose." Thesis, Bordeaux, 2017. http://www.theses.fr/2017BORD0852/document.
Full textAbstract:
La présence de cassures double-brin de l'ADN en mitose est problématique pour les cellules, car cette situation produit des fragments de chromosome ne possédant pas de centromères. En l'absence d'un mécanisme permettant leur prise en charge, ces fragments acentriques n'étant pas attachés au fuseau mitotique, pourraient être ségrégés aléatoirement dans les cellules filles, causant de l'instabilité génomique. Nous avons découvert un mécanisme permettant la transmission correcte des fragments acentriques dans les cellules filles via une structure faisant le lien entre les deux fragments cassés. Plusieurs protéines sont recrutées sur les cassures, comme les kinases mitotiques BubR1 et Polo, et favorisent la ségrégation correcte de ces chromosomes cassés. Cependant, les mécanismes permettant le recrutement de BubR1 et Polo sur les cassures d'ADN en mitose sont inconnus. De plus, les mécanismes moléculaires par lesquels BubR1 et Polo favorisent la ségrégation correcte des fragments acentriques restent à être identifiés. La première partie de mon projet a été d'étudier le rôle et la régulation de BubR1 sur les cassures d'ADN pendant la mitose. Nous avons montré que BubR1 requiert Bub3 pour se localiser sur les chromosomes cassés afin de favoriser leur ségrégation correcte. Nous avons également détecté l'accumulation de FizzyCDC20, un cofacteur de l'E3 ubiquitine ligase APC/C (Anaphase-Promoting- Complex/Cyclosome), sur les cassures d'ADN, et son recrutement dépend de son interaction avec la KEN Box de BubR1. De plus, l'utilisation d'un substrat synthétique de l'APC/C nous a permis de démontrer que la dégradation par l'APC/C est inhibée localement autour du chromosome cassé, de manière dépendante de BubR1. Ces résultats suggèrent fortement que le complexe BubR1/Bub3 recrut é sur les cassures d'ADN inhibe localement l'APC/C en séquestrant FizzyCDC20 et empêche ainsi la dégradation de substrats clefs impliqués dans la ségrégation correcte des chromosomes cassés. La seconde partie de mon projet a été d'étudier les relations d'interdépendance entre Polo et BubR1/Bub3/Fizzy sur les cassures d'ADN en mitose. Nous avons utilisé un laser UV pulsé pour induire des cassures dans un chromosome à un instant précis pendant la mitose, puis nous avons suivi le recrutement de protéines tagguées GFP sur les cassures de chromosome. Cette étude révèle que Polo est rapidement recrutée sur les cassures d'ADN et précède BubR1, Bub3 et Fizzy. De plus, la disparition de BubR1, Bub3 et Fizzy des cassures d'ADN coïncide avec la télophase alors que Polo disparait des cassures pendant l'interphase. Nous avons également montré que le recrutement de BubR1, Bub3 et Fizzy sur les cassures d'ADN est retardé dans les mutants polo, indiquant que Polo est requis pour un recrutement efficace de BubR1, Bub3 et Fizzy sur les cassures d'ADN. Pour finir, nous avons montré que l'accumulation de Polo et BubR1/Bub3/Fizzy sur les cassures d'ADN dépend de deux composants de la réponse aux dommages à l'ADN, le complexe MRN (Mre11-Rad50-Nbs1) et ATM (ataxia-telangiectasia mutated). Ce travail a permis d'avoir une meilleure compréhension sur la dynamique de recrutement de Polo et BubR1/Bub3/Fizzy sur les cassures d'ADN en mitose. De plus, le mécanisme moléculaire par lequel le complexe BubR1/Bub3 agit pour faciliter la ségrégation des chromosomes cassés a pu être en partie élucidé<br>The presence of DNA double strand breaks (DSB) during mitosis is challenging for the cell, as it produces fragments of chromosome lacking a centromere. If not processed, this situation can cause genomic instability resulting in improper segregation of the broken fragments into daughter cells. We uncovered a mechanism by which broken chromosomes are faithfully transmitted to daughter cells via the tethering of the two broken chromosome ends. Several proteins including the mitotic kinase BubR1 and Polo are recruited to the breaks and mediate the proper segregation of the broken fragments. However, the mechanism underlying Polo and BubR1 recruitment to DNA breaks is unknown. Moreover, the molecular mechanisms by which Polo and BubR1 mediate the proper segregation of the broken fragments remain to be elucidated. We first investigated the role and regulation of BubR1 on DNA breaks during mitosis. We show that BubR1 requires Bub3 to localize on the broken chromosome fragment and to mediate its proper segregation. We also find that FizzyCdc20, a co--‐factor of the E3 ubiquitin ligase Anaphase--‐Promoting--‐Complex/Cyclosome (APC/C), accumulates on DNA breaks in a BubR1 KEN box--‐dependent manner. A biosensor for APC/C activity demonstrates a BubR1--‐dependent local inhibition of APC/C around the segregating broken chromosome. These results are consistent with a model where Bub3/BubR1 complex on DNA breaks functions to inhibit the APC/C locally via the sequestration of FizzyCdc20, thus preserving key substrates from degradation, which promotes proper transmission of broken chromosomes. In a second study, we investigated the dependency relationship between Polo and BubR1/Bub3/Fizzy on DNA breaks in mitosis. We used a pulsed UV laser to break one chromosome at a define time during mitosis. We immediately follow the recruitment of GFP--‐tagged proteins to laser--‐induced DNA breaks. My study reveals that Polo is promptly recruited to DNA breaks and precedes BubR1, Bub3 and Fizzy. In addition, while BubR1, Bub3 and Fizzy dissociation from the breaks coincide with telophase and the nuclear envelope reformation, Polo remains on the breaks well into interphase. We further show that the appearance of BubR1, Bub3 and Fizzy on DNA breaks is delayed in polo mutant, indicating that Polo is required for the robust and efficient recruitment of BubR1, Bub3 and Fizzy to DNA breaks. Finally, the timely accumulation of Polo, BubR1 and Bub3 to DNA breaks depends on two components of the DNA Damage Response, the MRN complex (Mre11--‐Rad50--‐Nbs1) and ATM (ataxia--‐telangiectasia mutated). This work gives us a better understanding on how Polo and BubR1, Bub3 and FizzyCdc20 are recruited to DNA breaks in mitosis and how they promote broken chromosomes segregation
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Edwards, Frances. "Mécanismes d’alignement et de ségrégation des chromosomes lors de la mitose dans les zygotes de Caenorhabditis elegans." Thesis, Sorbonne Paris Cité, 2018. http://www.theses.fr/2018USPCC110.
Full textAbstract:
La mitose permet la multiplication des cellules, contribuant ainsi à générer de nouveaux organismes unicellulaires, ou à construire des organismes multicellulaires. Pendant la mitose, le génome répliqué de la cellule mère est réparti entre les deux cellules filles. Les erreurs survenant lors de la répartition peuvent mener à l’aneuploïdie, une caractéristique de certaines maladies développementales dont les cancers. La fidélité de la répartition des chromatides sœurs dépend du fuseau mitotique, un réseau bipolaire de microtubules qui dirigent les chromosomes via leurs interactions avec les kinétochores assembles sur les chromatides sœurs. Ces interactions mènent à l’alignement des chromosomes, et à leur biorientation. Les chromatides sœurs sont alors attachés à des microtubules .manant des pôles opposés du fuseau. La ségrégation des chromatides sœurs a alors lieu en anaphase, et simultanément le fuseau central est assemblé entre les deux jeux de chromosomes. Cette structure composée de microtubules contribue à la ségrégation des chromatides sœurs en spécifiant la localisation et en favorisant l’ingression du sillon de division cellulaire. Pendant ma thèse, j’ai étudié les fonctions d’un ensemble de protéines du kinétochore, BUB-1, HCP-1/2CENP-F et CLS-2CLASP, lors de la mitose dans les zygotes de C. elegans. En combinant des approches de génétique et de vidéo-microscopie, j’ai montré que ces protéines participent à l’alignement et à la ségrégation des chromosomes. En particulier, BUB-1 contribue à l’alignement des chromosomes en accélérant l’attachement des microtubules aux kinétochores, tout en contrôlant la conformation et la maturation de ces attachements. Ces activités dépendent du recrutement de HCP-1/2 et CLS-2 par BUB-1, mais aussi du complexe RZZ et de la dynéine, ainsi que d’une activité de BUB-1 inhibant le recrutement du complexe SKA aux kinétochores. De plus, j’ai montré que BUB-1, HCP-1/2 and CLS-2 contribuent à l’assemblage des microtubules du fuseau central via l’activité polymérase de CLS-2. Cette fonction dépend du pré-recrutement de ces protéines aux kinétochores en métaphase, en aval de KNL-1, révélant une nouvelle fonction pour les kinétochores dans l’assemblage du fuseau central. Ce travail identifie donc des fonctions versatiles pour ces protéines, les plaçant comme des gardiennes majeures de l’intégrité génétique<br>Mitosis is a process by which cells multiply, contributing to the generation of new unicellular organisms, or the construction of multicellular organisms. During mitosis, the daughter cells inherit an identical copy of the mother cell’s replicated genome. Errors in genetic material distribution can lead to aneuploidy, a hallmark of developmental diseases including cancer. The accurate segregation of sister chromatids relies on the mitotic spindle, a bipolar network of microtubules that governs chromosome movements by interacting with the kinetochores assembled on sister chromatids. This drives chromosome alignment at the spindle equator, and chromosome bi-orientation meaning that sister kinetochores are connected to opposite spindle poles, laying the ground for sister chromatid segregation during anaphase. Once segregation has initiated, the microtubule-based central spindle is assembled between the two sets of chromosomes. This structure contributes to sister chromatid segregation, by specifying the location and favoring the ingression of the cytokinesis furrow. During my thesis, I have studied the functions of a subset of conserved kinetochore proteins called BUB-1, HCP-1/2CENP-F and CLS-2CLASP, during mitosis in C. elegans zygotes. By combining genetics and live imaging, I have shown that these proteins are involved both in chromosome alignment and segregation. In particular, I have shown that BUB-1 contributes to chromosome alignment by accelerating the establishment of end-on kinetochore-microtubule attachments, while controlling the conformation and maturation of these attachments. These activities rely on BUB-1’s downstream partners HCP-1/2CENP-F and CLS-2CLASP, but also on the RZZ complex and dynein, as well as an activity for BUB-1 in inhibiting the recruitment of the SKA complex. Additionally, I have shown that BUB-1, HCP-1/2CENP-F and CLS-2CLASP contribute to central spindle microtubule assembly, via CLS-2CLASP’s polymerase activity. This function relies on the prior kinetochore recruitment of these proteins during metaphase by the kinetochore scaffold protein KNL-1, revealing a new function for the kinetochore in central spindle assembly. Together, this work identifies versatile functions for this subset of conserved kinetochore proteins, making them major safe-keepers of genomic integrity
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Tessé, Sophie. "Caractérisation de deux protéines, Spo11 et Ski8, impliquées dans la recombinaison, la ségrégation, le mouvement et la structure du chromosome en méiose chez Sordaria macrospora." Paris 11, 2003. http://www.theses.fr/2003PA112238.
Full textAbstract:
Au cours de la prophase de la méiose, le chromosome est organisé en une série de loupes attachées à leurs bases à l'élément latéral du complexe synaptonémal (CS). Les chromatides sœurs sont reliées par un complexe protéique, les cohésines, et par une protéine supra-axiale, Spo76/Pds5, identifiée et caractérisée au sein du laboratoire. Sept gènes suppresseurs de la mutation spo76-1 ont été isolés. Nous avons caractérisé deux de ces gènes: SP11 et SK18 qui codent pour des protéines impliquées dans la formation des cassures double-brin (CDB), étape initiale de la recombinaison méiotique. La localisation de spo11p et ski8p a montré que ces protéines sont dépendantes l'une de l'autre pour leur localisation au niveau du chromosome. Les analyses moléculaires, cytologiques et génétiques des mutants spo11 et ski8 ainsi que l'induction de CDB exogènes ont permis de montrer que les CDB sont nécessaires à la reconnaissance et à l'alignement des chromosomes homologues, à la mise en place du CS et à la ségrégation correcte des chromosomes en première et en deuxième division. Les CDB ne sont pas nécessaires à la mise en place de l'élément axial du CS ni à la formation du bouquet mais à sa résolution normale et Spo11p est un régulateur négatif de cette étape. Ces analyses nous ont également permis de démontrer que l'appariement des chromosomes homologues se décompose en trois étapes: une reconnaissance indépendante des CDB, un co-alignement des homologues à 400 nm dépendant des CDB et la mise en place du CS. Spo76p joue un rôle essentiel dans le maintien des deux chromatides sœurs lors de la formation des CDB. Nous avons commencé l'étude du rôle de la protéine Mad2 connue pour jouer un rôle central lors de la transition métaphase/anaphase en mitose. L'ensemble de ce travail a permis de mieux comprendre les liens entre deux processus majeurs de la méiose: la recombinaison et l'appariement des chromosomes homologues<br>During meiotic prophase, chromosomes are organized into linear arrays of loops attached to the axial element of the synaptonemal complex (SC). Sister chromatids are linked by the cohesin complex and by Spo76/Pds5, isolated and characterized in the laboratory. Suppressor mutations which alleviate spo76-1 arrest were isolated and I characterized two of the corresponding genes: SPO11 and SKI8. Both are involved in the initiation of double-strand breaks (DSB), first step of the meiotic recombination. Chromosomal meiotic localization of Spo11p and Ski8p are mutually interdependent. Analyses of ski8 and spo11 mutants plus exogenous DSB showed that DSB promote recognition and presynaptic alignment of homologs. SC formation and normal segregation of chromosomes during bath meiotic divisions. DSB are not required for the formation of SC axial elements and for the bouquet formation but they are required for its resolution. We further found that Spo11p is a negative regulator of bouquet exit. SPO11 and SKI8 mutant phenotypes divide meiotic synapsis into three successive steps: DSB-independent recognition, DSB-dependent presynaptic coalignment of homologs at 400 nm and SC formation. We show that destabilization of chromosome cohesion and axis must be permitted locally at recombination sites and that Spo76p maintains the sister chromatids at supra-axial levels during this process. To understand the consequences of the spo76-1 mutation and of the DSB effects on meiotic progression, we studied the Spindle Checkpoint protein Mad2, implicated during the metaphase/anaphase transition. This work contributed to the understanding of the links between two important meiotic processes: recombination and pairing of homologous chromosomes
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Mary, Hadrien. "Analyse et modélisation de la dynamique des chromosomes durant la mitose chez la levure à fission." Thesis, Toulouse 3, 2015. http://www.theses.fr/2015TOU30226/document.
Full textAbstract:
La mitose est une étape clé du cycle cellulaire, très préservée chez toutes les cellules eucaryotes, durant laquelle le matériel génétique de la cellule (les chromosomes) réparti de manière égale dans les deux cellules filles. Cette équipartition du matériel génétique est cruciale pour le maintien de la stabilité génétique. Durant ce processus, les chromosomes, composés des chromatides soeurs, établissent une plaque métaphasique au centre du fuseau mitotique. Chaque chromatide est attachée à un pôle du fuseau mitotique respectif (on parle d'attachement bipolaire) vers lequel elle se dirigera durant l'anaphase. Les chromatides sont l'unité indivisible du matériel génétique durant la mitose, à l'image des atomes dans une molécule. Initialement, une fois la chromatine condensée en chromosomes, chacun de ces " objets " est détaché et réparti suivant une position précise appellée territoires chromosomiques. Toute la complexité de la mitose est de capturer chacune des chromatides et de les positionner sur la plaque métaphasique avant leur séparation et migration vers leur pôle respectif durant l'anaphase. Cette étape de la division cellulaire requiert donc non seulement un réseau complexe d'interaction et de signalisation biochimique comme dans beaucoup d'autres processus biologiques mais aussi un fin contrôle spatio-temporel du mouvement et du positionnement de ces objets de grande taille à l'échelle de la cellule. Il semblerait que l'origine du mouvement des chromosomes provienne pour une grande part de la dynamique des microtubules. Ce qui est moins certain est la part relative accordée aux différents processus régulant cette dynamique; que ce soit la dynamique intrinsèque (appelée instabilité dynamique des microtubules) ou l'effet de différentes protéines sur les microtubules comme les MAPs (Microtubule Associated Proteins) et les kinésines (protéines motrices). On notera par ailleurs que le mécanisme de transfert d'énergie entre la dynamique des microtubules et le mouvement des chromosomes est encore très largement hypothétique. La dynamique des chromosomes durant la mitose est aussi largement contrôlée par un grand nombre d'acteurs autres que les microtubules. Certains d'entre eux étant responsables de l'attachement MTs-kinétochore comme les complexes NDC80 et DAM1, tandis que d'autres sont impliqués dans la régulation de la dynamique des microtubules comme la kinésine-8 et la kinésine-13. Durant mon travail de thèse, j'ai étudié la dynamique des chromosomes en mitose chez la levure à fission, modèle celulaire dont les mécanismes primordiaux qui contrôlent la mitose sont conservés avec les eucaryotes supérieurs. En effet, j'ai caractérisé deux de ces mécanismes conservés au cours de l'évolution: l'alignement des chromosomes durant la métaphase ainsi qu'un mouvement de va et vient plus ou moins régulier le long du fuseau aussi appelé oscillation des chromosomes. J'ai montré, en analysant les trajectoires des chromosomes que ces deux processus sont pour une large part indépendants [@Mary2015]. De plus, le processus d'alignement des chromosomes, encore mal compris, est en partie contrôlé par la kinésine-8 via une activité dépendante de la longueur des microtubules. Il semblerait donc que cette kinésine soit capable de fournir une information spatiale le long du fuseau mitotique afin de positionner correctement les chromosomes. Enfin, j'ai utilisé un modèle mathématique de la ségrégation des chromosomes précédemment développé dans l'équipe afin de tester de manière quantitative les hypothèses de mécanisme du centrage des chromosomes par la kinésine-8. L'ensemble de mon travail porte donc sur le contrôle du mouvement, de l'attachement et du positionnement des chromosomes durant la mitose afin de mieux comprendre les processus biophysiques associés à la mitose<br>Mitosis is a highly preserved process in all eukaryotic cells during which the genetic material (chromosomes) is divided in two parts which spread in both daughter cells. This equipartition is crucial for maintaining genetic stability. During this process, chromosomes form a metaphasic plate at the center of the mitotic spindle. Each chromatid is attached to its respective spindle pole (called bipolar attachment) toward which it will move during anaphase. Chromatids are the indivisible units of genetic material during mitosis just like atoms in a molecule. Originally each of these "\ objects\ " are detached and organized in chromosomes territories. All the complexity of mitosis resides in the capture of each chromatid by the spindle pole to exert forces to position them on the metaphase plate before their separation and migration towards their respective poles in anaphase. This step of cell division not only requires complex interaction networks and metabolic signaling pathways just like many other biological processes but also a fine spatio-temporal control of movement and positioning of these big objects relative to cell size. It is usually accepted that the origin of chromosome movement arises from microtubule dynamics. However, what is less clear is the relative importance of each of these processes regulating chromosome movement: the intrinsic dynamic instability of microtubules or the effect of their associated proteins such as MAPs and kinesins. It is also important to note that the mechanism controlling the transfer of energy between microtubule dynamics and chromosome movement is still largely hypothetical. Moreover, chromosome dynamics during mitosis is regulated by a large number of actors apart from microtubules. Some of them being responsible for MT-kinetochore attachment such as NDC80 and DAM1 complex. While others are involved in the regulation of MT dynamics such as Kinesin-8 and Kinesin-13. During my PhD, I studied fission yest chromosome dynamic during mitosis. This cellular model has the advantage of sharing many fundamental mechanisms of symmetrically dividing higher eukaryotic cells. I characterized two of these conserved mechanisms: chromosome alignment during metaphase and back and forth movement along the spindle, called chromosome oscillation. By analyzing chromosome trajectories, I showed that both processes are performed through independent mechanisms [@Mary2015]. Moreover, chromosome alignment process, which is still poorly understood, is regulated by Kinesin-8 via a length dependent activity on microtubules. This suggests that Kinesin-8 is able to provide spatial information along the mitotic spindle to properly position chromosomes. Finally, I used a mathematical model of chromosome segregation in order to test quantitatively different hypotheses of chromosome centering process. This work is thus deciphering the control of movement, attachment and positioning of chromosomes during mitosis and seeks to better understand the biophysical processes controlling mitosis
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Courtheoux, Thibault. "Analyse et modélisation de la dynamique des chromosomes au cours de la ségrégation mitotique dans la levure à fission." Toulouse 3, 2011. http://www.theses.fr/2011TOU30004.
Full textAbstract:
La ségrégation correcte des chromosomes est un élément essentiel dans le contrôle de la stabilité génomique chez les eucaryotes. Des défauts de ségrégation conduisent à l'apparition de cellules filles aneuploïdes (ie : nombre incorrect de chromosomes), pouvant ainsi être la cause des avortements spontanés ou entraîner des maladies génétiques comme la trisomie 21. L'aneuploïdie est fréquemment observée dans les tumeurs humaines et joue un rôle clef dans le développement et/ou la progression des cancers. Des études récentes suggèrent que les défauts d'attachements des chromosomes seraient la cause majeure des erreurs de ségrégation et de l'aneuploïdie. Les kinétochores (Kt), complexes multiprotéiques situés sur chaque chromosome répliqué, interagissent avec des microtubules (MTs) provenant de pôles opposés ce qui permettra leur séparation en anaphase. Lorsque tous les chromosomes sont bi-orientés, les protéines des points de contrôle mitotiques (Mad2, Bub1, Mad1 etc. ) partent du kinétochore permettant la dégradation des cohésines, les chromosomes se séparent alors. Si un chromosome n’est pas correctement attaché, les protéines des points de contrôle persistent sur le Kt, empêchant la dégradation de la cohésine, on parle alors d'activation du point de contrôle. Très récemment, il a été montré que c’est la tension appliquée par les MTs sur le Kt (tension intra-kinetochorienne) qui est responsable de la levée du point de contrôle mitotique. Les acteurs impliqués dans l'établissement de cette tension sont inconnus. La dynéine a été impliquée dans la levée du point de contrôle chez les eucaryotes supérieurs. Dans la levure à fission, nous avons montré qu'elle participe à la dynamique des chromosomes, à la stabilité génétique et que sa délétion provoque une activation du point de contrôle mitotique sans empêcher son inactivation (article 1). Des résultats préliminaires suggèrent aussi que la dynéine est impliquée dans la correction des attachements mérotéliques (lorsqu’un kinétochore est attaché aux deux pôles). L'attachement mérotélique jouerait un rôle clé dans la mise en place de l'instabilité chromosomique. Pour aller plus loin dans l'étude du rôle de la dynéine, nous avons caractérisé précisément l'impact de la mérotélie sur la progression mitotique (article 2). Nous avons pu établir que l'attachement mérotélique était corrigé par un mécanisme dépendant de la tension en anaphase B. Pour mieux comprendre les mécanismes de mise sous tension des kinétochores en mitose, nous nous sommes intéressés au rôle du complexe Dam1. Nous avons démontré son rôle dans la dynamique des microtubules en interphase et dans le mouvement de retour des kinétochores en anaphase A (article 3). L'ensemble de ce travail illustre la complexité des mécanismes conduisant à l'attachement correct des chromosomes aux microtubules, processus fondamental pour maintenir la stabilité génomique<br>The correct segregation of chromosomes is an essential element in the control of genomic stability in eukaryotes. Segregation defects lead to the appearance of aneuploid daughter cells (ie : incorrect number of chromosomes) and this process may well be the cause of spontaneous abortions or genetic disorders such as trisomy 21. Aneuploidy is frequently observed in human tumours and plays a key role in the development and / or progression of cancer. Recent studies suggest that defects in chromosome attachment are the major cause of aneuploidy. Kinetochores (Kt), multiprotein complexes located on each replicated chromosome, interact with microtubules (MTs) from opposite poles, which allow their separation in anaphase. When all chromosomes are bi-oriented, proteins of the mitotic checkpoint (Mad2, Bub1, Mad1 etc. . ) leave the kinetochore, degradation of cohesin takes place, and chromosomes separate. If a chromosome is not properly attached, the checkpoint proteins persist on Kt, preventing the degradation of cohesin. Very recently, it was shown that it is the tension applied by the Kt-MTs, which is responsible for the removal of the mitotic checkpoint proteins. The actors involved in the establishment of this tension are unknown. Dynein has been implicated in the checkpoint inhibition in higher eukaryotes. In fission yeast, we showed that dynein participates to chromosome dynamics, genetic stability and that dynein deletion causes activation of the mitotic checkpoint without preventing its inactivation (Section 1). Preliminary results also suggest that dynein is involved in correcting merotelic attachments (when a kinetochore is attached to both poles). Merotelic attachment plays a key role in the development of chromosomal instability. To go further in studying the role of dynein, we characterized the precise impact of merotely on mitotic progression (Article 2). We were able to establish that merotelic attachment is corrected by a tension-dependent mechanism in anaphase B. To better understand the mechanisms of tension applied on kinetochores during mitosis, we investigated the role of the Dam1 complex. We demonstrated that Dam1 plays a key role in controlling microtubule dynamics in interphase and that it also controls kinetochore poleward movement in anaphase A (Section 3). This work illustrates the complexity of the mechanisms leading to the correct attachment of chromosomes to microtubules, a process that is fundamental to maintain genomic stability
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Courret, Cécile. "Bases génétiques et évolution du conflit génétique induit par la distorsion de ségrégation des chromosomes sexuels chez Drosophila simulans." Thesis, Université Paris-Saclay (ComUE), 2019. http://www.theses.fr/2019SACLS495/document.
Full textAbstract:
La distorsion de ségrégation méiotique est une entorse à la loi de ségrégation équilibrée des allèles via les gamètes. Les gènes ou éléments génétiques causaux (distorteurs de ségrégation) empêchent, chez les hétérozygotes, la production de gamètes qui ne les contiennent pas. Ils peuvent ainsi se répandre dans les populations même s’ils sont délétères pour les individus porteurs.Parce qu'ils induisent un biais du sexe ratio, les distorteurs liés au sexe et s'exprimant dans le sexe hétérogamétique sont générateurs de conflits intragénomiques, caractérisés par l'évolution de suppresseurs qui tendent à rétablir l'équilibre des sexes. Ce processus peut conduire à l’émergence de nouvelles espèces, à l’évolution du comportement reproducteur ou du déterminisme du sexe.Dans l'espèce Drosophila simulans, des distorteurs liés au chromosome X, perturbent la ségrégation du chromosome Y lors de la méiose mâle. La descendance des mâles porteurs est alors très majoritairement femelle. Un de ces éléments distorteurs, le gène HP1D2, code une protéine qui se lie au chromosome Y avant la méiose. La distorsion est le fait d'allèles dysfonctionnels de HP1D2 (qui ont un faible niveau de transcrits testiculaires et/ou ont une délétion du domaine d’interaction protéine-protéine). Dans les populations naturelles envahies par les distorteurs, ceux-ci se trouvent neutralisés par des suppresseurs autosomaux et des chromosomes Y résistants.Le premier volet de ma thèse a été consacré au déterminisme génétique de la suppression autosomale. Par cartographie de QTL, utilisant des lignées recombinantes consanguines, j'ai révélé la complexité de ce déterminisme : 5 QTLs avec de nombreuses relation d’épistasie.Le deuxième volet est consacré au chromosome Y, qui présente, d’importante variations phénotypiques pour la résistance aux distorteurs. Nous avons étudié ses variations moléculaires et structurales et la dynamique des Y résistants dans les populations naturelles. Le séquençage de différents chromosomes Y, résistants ou sensibles, a permis de retracer l’histoire évolutive du chromosome Y en relation avec celle des distorteurs.Le dernier volet est une étude cytologique pour comparer le comportement des formes sauvages et distortrices de la protéine HP1D2 dans les spermatogonies.Dans l’ensemble ces travaux apportent un éclairage sur les bases génétiques et moléculaires du système Paris et sur son évolution<br>Meiotic drive is an infringement of the law of allele segregation into the gametes. In heterozygote individuals, the causal genes or genetic elements (meiotic drivers), prevent the production of gamete which does not contain it. Thus, they can spread through populations even if they are deleterious for the carriers.Because they induce sex-ratio bias, sex-linked drivers that are expressed in the heterogametic sex, are an important source of genetic conflict, characterized by the evolution of suppressor which tends to restore a balanced sex ratio. This process can lead to the emergence of new species, evolution of reproductive behavior or sex determination.In Drosophila simulans, X-linked meiotic drivers disturb the segregation of the Y chromosome during male meiosis. The progeny of carrier male is mainly composed of females. One of the drivers is the HP1D2 gene, which encodes a protein that binds to the heterochromatic Y chromosome. The distortion is due to dysfunctional alleles of HP1D2 (low level of expression and/or a deletion of its protein-protein interaction domain). In natural populations where the drivers have spread, they are neutralized by autosomal suppressors and resistant Y chromosomes.The first part of my thesis was focus on the genetic determinism of autosomal suppression. I performed a QTL mapping using recombinant inbreed lines which highlighted the complexity of the genetic determinism of suppression: 5 QTLs and multiple epistatic interaction.The second part is about the Y chromosome, which show important phenotypic variation in the resistance of Y chromosomes to the driver. We studied its molecular and structural variation and the dynamic of resistant Y chromosomes in natural population. The sequencing of different Y chromosomes, sensitive and resistant, allowed us to retrace the evolutionary history of the Y chromosome related to the one of the driver.The last part is a cytological study to compare the localization of the functional and the driver form of HP1D2 in spermatogonia.Generally, results presented here give a better insight regarding the genetic bases and the evolution of the multiple actors of the Paris sex ratio system
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Stouf, Mathieu. "Étude de la ségrégation de la région terminale du chromosome d'Escherichia coli." Toulouse 3, 2013. http://thesesups.ups-tlse.fr/2129/.
Full textAbstract:
Les bactéries utilisent la polarité de la réplication, de l'origine vers la région terminale de leur chromosomes circulaires, pour contrôler la dynamique de l'ADN durant le cylce cellulaire. Chez Esherichia coli, la ségrégation commence par une migration active des régions origines suivit progressivement par le reste du chromosome. Les dernières étapes de la ségrégation ont été activement étudiées dans le cas dimères de chromosome formées par recombinaison homologue au cours de la réplication. Pour résoudre ces structures, la protéine associée au divisome qui transloque l'ADN FstK est nécessaire. FtsK pompe les chromosomes en direction du site dif en utilisant la polarité des motifs KOPS (FtsK Orienting Polar Sequence). Des expériences sur l'étude de la recombinaison entre sites dif ont suggérées que FtsK n'est active que pour résoudre les dimères de chromosome. En utilisant un système de deux couleurs pour visualiser des paires de loci dans des cellules vivantes, nous montrons que la résolution spaciale des loci des deux chromosomes frères est orienté de manière précise de l'origine vers le site dif. Par ailleurs, la ségrégation ordonnée dans une région de 200kb autour du site dif, dépend de l'activité orienté de FtsK mais pas de la présence de dimères ou leur résolution. La ségrégation médiée par FtsK nécessite la protéine MatP qui retarde la ségrégation de la région autour du site dif jusqu'à la fin du cycle cellulaire. Nous concluons que FtsK ségrège activement la région terminale du chromosome d'Escherichia coli, qu'il soit sous forme monomérique ou dimérique, et ce de manière précise et ordonnée. Nos résultats sont cohérant dans un modèle où FtsK permet le relâchement de la cohésion médiée par MatP et / ou l'interaction avec le divisome de la région terminale, de manière ordonnée selon les KOPS<br>Bacteria use the replication origin-to-terminus polarity of their circular chromosomes to control DNA transactions during the cell cycle. Segregation starts by active migration of the region of origin followed by progressive movement of the rest of the chromosomes. The last steps of segregation have been studied extensively in the case of dimeric sister chromosomes and when chromosome organization is impaired by mutations. In these special cases, the divisome-associated DNA translocase FtsK is required. FtsK pumps chromosomes toward the dif chromosome dimer resolution site using polarity of the FtsK-orienting polar sequence (KOPS) DNA motifs. Assays based on monitoring dif recombination have suggested that FtsK acts only in these special cases and does not act on monomeric chromosomes. Using a two-color system to visualize pairs of chromosome loci in living cells, we show that the spatial resolution of sister loci is accurately ordered from the point of origin to the dif site. Furthermore, ordered segregation in a region ~200 kb long surrounding dif depended on the oriented translocation activity of FtsK but not on the formation of dimers or their resolution. FtsK-mediated segregation required the MatP protein, which delays segregation of the dif-surrounding region until cell division. We conclude that FtsK segregates the terminus region of sister chromosomes whether they are monomeric or dimeric and does so in an accurate and ordered manner. Our data are consistent with a model in which FtsK acts to release the MatP-mediated cohesion and/or interaction with the division apparatus of the terminus region in a KOPS-oriented manner
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Mercy, Chryslène. "Régulation du cycle cellulaire de la bactérie pathogène Streptococcus pneumoniae par la tyrosine-kinase CpsD et la sérine/thréonine-kinase StkP." Thesis, Lyon, 2018. http://www.theses.fr/2018LYSE1119.
Full textAbstract:
La bactérie pathogène, Streptococcus pneumoniae (ou pneumocoque), produit une sérinethréonine-kinase membranaire, StkP, et une tyrosine-kinase, CpsD, qui sont respectivement des régulateurs importants de la division cellulaire et de la synthèse de la capsule polysaccharidique. Ces observations ont été directement la base de mon projet de thèse. Au cours de mon étude, j'ai participé à la mise en évidence du mécanisme par lequel CpsD coordonne la synthèse de la capsule polysaccharidique avec le cycle cellulaire du pneumocoque, en contrôlant via son autophosphorylation la mobilité de la protéine ParB de la ségrégation du chromosome. Pour mieux comprendre le mécanisme moléculaire sous jacent, j'ai caractérisé un nouveau partenaire de CpsD et de ParB appelé RocS. J'ai montré que cette protéine est indispensable pour la ségrégation du chromosome. J'ai ensuite identifié que CpsD et RocS constituent un nouveau mécanisme de protection du nucléoïde, qui était jusque-là inconnu chez le pneumocoque. D'autre part, j'ai contribué à la caractérisation du rôle des sousdomaines PASTA du domaine extracellulaire de StkP dans la régulation de l'épaisseur de la paroi cellulaire septale ainsi que dans le degré d'activation de StkP. Plus particulièrement j'ai mis en évidence que le quatrième sous-domaine PASTA de StkP contrôle la fonction de l'hydrolase de la paroi cellulaire LytB, qui est nécessaire pour les étapes finales de la division cellulaire. Mon travail suggère donc l'existence de réseaux de régulation interconnectés du cycle cellulaire du pneumocoque impliquant ces deux protéine-kinases<br>The pathogenic bacterium, Streptococcus pneumoniae (the pneumococcus), produces a membrane serine threonine kinase, StkP, and a tyrosine kinase, CpsD, which are important regulators of cell division and polysaccharide capsule synthesis, respectively. These observations were directly at the basis of my thesis project. During my thesis, I participated in the identification of the mechanism by which CpsD coordinates the synthesis of the polysaccharide capsule with the cell cycle of the pneumococcus. Indeed, CpsD autophosphorylation controls the mobility of the chromosome partioning protein ParB protein of the chromosome segregation. To better understand the underlying molecular mechanism, I characterized a new CpsD and ParB partner that we called RocS. I showed that this protein is required for chromosome segregation. I also identified that CpsD and RocS form an atypical nucloied occlusion system, which was previously unknown in pneumococcus. On the other hand, I have contributed to the characterization of the role of the PASTA sub-domains of the StkP extracellular domain in the regulation of the septal cell wall thickness as well as in the degree of activation of StkP. More specifically I showed that the fourth PASTA sub domain of StkP controls the function of the cell wall hydrolase LytB, which is required for the final steps of cell division. My work therefore suggests the existence of interconnected regulation networks of the pneumococcal cell cycle and involving these two protein kinases
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Emré, Doruk. "Multiples rôles des protéines du checkpoint du fuseau dans la régulation de la mitose chez Drosophila melanogaster." Paris 7, 2010. http://www.theses.fr/2010PA077205.
Full textAbstract:
Pour assurer le bon déroulement de la mitose, la cellule doit surmonter deux obstacles : garantir que chaque cellule-fille reçoive un lot complet de chromosome et que la cellule ne se divise pas avant la ségrégation correcte de ce matériel génétique. Ceci est coordonné par le mécanisme du checkpoint du fuseau qui retarde le déclenchement de l'anaphase tant que tous les chromosomes ne sont pas attachés de manière bipolaire aux microtubules du fuseau. Dans le modèle actuel, Mad2 et BubR1 sont les protéines effectrices de ce système qui inhibe Cdc20, le coactivateur de l'ubiquitine ligase APC/C responsable de la dégradation de la Cycline B et de la Sécurine. Mad1 est considérée comme le « récepteur » pour le recrutement de Mad2 en particulier aux kinétochores en mitose où ils forment un complexe. Par vidéo-microscopie des neuroblastes larvaires de drosophile, j'ai observé que Mad1 et Mad2 avaient des dynamiques similaires au cours de la mitose. Pour déterminer si malgré cette association étroite, Mad1 et Mad2 ont des fonctions différentes, j'ai comparé le phénotype de mutants pour les gènes madl et mad2. En plus d'un défaut du checkpoint du fuseau, le mutant mad2 a présenté une réduction de la durée de la mitose. J'ai également contribué à caractériser ce rôle pour BubRl. En revanche, les cellules mutantes pour madl ont présenté des chromosomes en retard à l'anaphase dont certains sont dus à des attachements mérotéliques non corrigés. Ceci atteste d'un rôle de Madl dans les attachements kinétochore-microtubule. Ce travail a contribué à montrer qu'en plus d'un rôle commun dans le checkpoint du fuseau, Madl et Mad2 ont chacune une fonction additionnelle distincte en mitose<br>To ensure proper mitosis, a cell must overcome two obstacles: provide a complete set of chromosome to each daughter cell and prevent cell division before proper segregation of genetic material. The spindle checkpoint mechanism coordinates these events by delaying anaphase onset until ail chromosomes are bipolarly attached to spindle microtubules. In the current model, Mad2 and BubR1 are effector proteins of this System which inhibits Cdc20, a coactivator of the ubiquitine ligase APC/C in charge of the degradation of Cycline B and Securin. Mad1 is considered the receptor for Mad2 recruitment in particular at kinetochores where they form a complex. By live cell microscopy of drosophila larval neuroblasts, I observed a similar dynamic/behavior of Mad1 and Mad2 during mitosis. To determine if Mad1 and Mad2 have different functions despite this close association, I compared the mutant phenotypes for madl and mad2 genes. Beyond a defect in the spindle checkpoint, mutant mad2 presented an acceleration of mitotic timing. I also contributed to characterize this role for BubR1 On the other hand, mad1 mutant cells presented lagging anaphase chromosomes of which some were caused by uncorrected merotelic attachments. This suggests a role of Mad1 in kinetochore-microtubule linkages. This work contributed to show that beyond a shared spindle checkpoint function, Mad1 and Mad2 both have a distinct additional function in mitosis
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Alarcon, Flora. "Estimation des risques de maladies dues à des mutations génétiques à partir de données familiales." Paris 11, 2009. http://www.theses.fr/2009PA11T050.
Full text
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Amouroux-Pezas, Chantal. "Les chromosomes B du mil : leur gestion dans une forme spontanée, Pennisetum violaceum, et leur transfert dans des lignées cultivées." Paris 11, 1985. http://www.theses.fr/1985PA112185.
Full textAbstract:
Les chromosomes surnuméraires de type B observés au sein de certaines populations nigériennes de Pennisetum violaceum (Burm. ) Stapf et Hubb. (Une des formes spontanées du mil) sont morphologiquement stables et leur longueur est d’environ la moitié de celle du plus petit des chromosomes A du complément ; ils sont subtélocentriques, le petit bras étant réduit à un bloc d’hétérochromatine. Ils présentent une instabilité mitotique extrême qui aboutit à un important mosaïcisme intra et intertissulaire ; leur nombre varie de 0 à 13 d’une cellule à l’autre ; au niveau des méristèmes racinaux, leur nombre évolue également avec l’âge de la plante et les variations observées varient en fonction du nombre de chromosomes B présents dans le zygote. Les chromosomes B s’apparient très facilement entre eux, ce qui permet le réalisation d’associations multivalentes diverses (bivalents à heptavalents), il n’y a pas d’effet de groupe quand le nombre de chromosomes B augmente dans la cellule. 8,28 % des chromosomes B présents subissent une ségrégation précoce au cours de l’anaphase I ; la réalisation de ce phénomène dépend de leur positionnement par rapport à la plaque équatoriale ; lorsqu’un chromosome B, univalent ou intégré dans une association multivalente, se place en position amphitélique sur celle-ci, il subit une ségrégation précoce. Les chromosomes B sont transmissibles par le pollen et par l’ovule ; dans la descendance du croisement étudié (deuxième croisement de retour sur la lignée cultivée J lo4), ils peuvent se perdre par la voie pollinique. La présence des chromosomes B induit une variabilité phénotypique intrapopulation mais celle-ci ne peut être mise en évidence que si l’on considère l’aspect global de la plante décrite par les 28 caractères étudiés, si on ne fait aucune distinction entre eux. Il y a également une corrélation entre le nombre de chromosomes B et quelques caractères individuels : les individus porteurs de chromosomes B ont des feuilles en moyenne plus larges, plus nombreuses et un nombre de talles basales plus important au début de leur développement, mais par contre une feuille-drapeau moins longue et moins large. Par ailleurs, en fin de cycle, la floraison des talles basales excédentaires est plus ou moins inhibée. L’hypothèse suivante peut donc être proposée : les plantes possédant des chromosomes B présentent une croissance plus active au début de leur développement ce qui les rendrait plus compétitives que celles qui n’en n’ont pas ; mais par la suite, lors de la floraison, elles accuseraient un léger fléchissement compensatoire. Cette variation du comportement en fonction de l’âge de la plante pourrait être à l’origine des divergences constatées dans la bibliographie sur les chromosomes B<br>The B-chromosomes of some Nigerian populations of a pearl-millet spontaneous form: Pennisetum violaceum (BURM. ) Stapf and Hubb have been studied cytogenetically in relationship with the agronomic characteristics. They look morphologically stable and are very rich in heterochromatin; they show a very important mitotical instability (from 0 to 13 B-chromosomes per cell) which gives rise to an intra- and inter-tissulaire mosaicism, which depends on the number of B-chromosomes in the zygote and on the age of the plant; the chromosome pairing is very easy; they can make an early segregation in anaphase I (8,28 % independently of the number of B-chromosomes in the cell); they are transmitted by the pollen and the ovule and are lost by the pollinic transmission in the studied family. The presence of B-chromosomes (the number and the type of mosaicism) creates a phenotypical variability of general aspect of the plant, which can lead the hypothesis of an adaptive role of the B-chromosome, variable with the age of the plant. This variability could be at the basis of contradictory results and interpretations in the literature about the B-chromosomes
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Tsilibaris, Virginie. "A la recherche de la fonction des systèmes toxine-antitoxine chromosomiques d'E. coli K12." Doctoral thesis, Universite Libre de Bruxelles, 2008. http://hdl.handle.net/2013/ULB-DIPOT:oai:dipot.ulb.ac.be:2013/210519.
Full textAbstract:
Les systèmes toxine-antitoxines (TA) sont abondants dans la majorité des génomes bactériens séquencés à ce jour. Ces systèmes codent une toxine stable qui inhibe soit la transcription, soit la traduction, et une antitoxine qui contrecarre l’effet de la toxine par formation d’un complexe avec celle-ci. L’antitoxine est instable suite à sa dégradation continue par les protéases ATP-dépendantes. Afin de maintenir un ratio antitoxine :toxine constant en condition normale de croissance, l’expression des systèmes TA est régulée négativement au niveau transcriptionnel par le complexe toxine-antitoxine.<p><p>Au début de notre travail, cinq systèmes TA étaient identifiés dans le chromosome d’E. coli. Il avait été montré par notre laboratoire que parmi ces systèmes, seul yefM-yoeB était activé en condition de surproduction de la protéase ATP-dépendante Lon. Ce résultat était surprenant puisque Lon était connue pour dégrader également l’antitoxine RelB du système chromosomique relBE. Un des objectifs de notre travail était de comprendre les mécanismes sous-jacents à cette spécificité. Nous avons montré que l’antitoxine YefM était dégradée à la fois par Lon et les protéases ClpAP et ClpXP. Nous avons également montré qu’en condition de surproduction de Lon, YefM était fortement instable (t1/2~ 10 min. vs 60 min en condition normale). Cette instabilité accrue permet donc l’activation du système yefM-yoeB, c’est-à-dire la libération de la toxine YoeB du complexe qu’elle forme avec YefM. Nous avons également avons montré que le t1/2 de RelB n’était pas affecté par la surproduction de Lon, ce qui explique pourquoi le système relBE n’est pas activé dans ces conditions. Notre hypothèse était qu’un cofacteur soit nécessaire à la dégradation de RelB par Lon et que celui-ci serait limitant dans nos conditions expérimentales. Le crible génétique que nous avons réalisé n’a cependant pas permis d’identifier de cofacteur de dégradation ni de régulateur transcriptionnel en trans du système relBE. <p><p>Un deuxième volet de notre travail de thèse a consisté en l’étude de la fonction des systèmes TA chromosomiques. L’hypothèse prévalente au début de notre travail était que les systèmes TA soient intégrés dans les voies adaptatives de réponses au stress. Cependant, le résultat de leur activation était controversé. L’hypothèse du groupe de Gerdes était que leur activation mène à un état bactériostatique réversible alors que le groupe d’Engelberg-Kulka montrait que le système mazEF était un système de mort programmée. Afin d’éclaircir le rôle des cinq systèmes TA dans la physiologie d’E. coli, nous avons testé l’effet de nombreux stress sur la croissance et la viabilité de souches sauvages et de souches délétées de ces systèmes. Aucune des conditions que nous avons testées n’a entraîné une diminution de la viabilité excluant de manière définitive l’hypothèse de la mort programmée. De plus, l’inhibition de croissance causée par ces différents stress s’est avérée être indépendante des cinq systèmes, de même que la phase de récupération suivant les différents stress. Enfin, nos expériences de compétition ont clairement démontré que les cinq systèmes ne procuraient aucun avantage sélectif aux bactéries dans des conditions de compétition en carence nutritive. Les systèmes TA étudiés dans ce travail ne jouent donc aucun rôle dans l’adaptation aux stress que nous avons testé puisqu’ils n’améliorent ni l’aptitude (fitness), ni la compétitivité des bactéries dans ces conditions. <p><p><br>Doctorat en Sciences<br>info:eu-repo/semantics/nonPublished
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Goulard, Céline. "Etudes des modules toxine/antitoxine chromosomiques de Yersinia pestis." Paris 7, 2010. http://www.theses.fr/2010PA077105.
Full textAbstract:
Les loci Toxine-Antitoxine (TA) se composent de deux gènes organisés en opéron, spécifiant une toxine intracellulaire stable et une antitoxine instable. L'expression de la toxine conduit à un arrêt de croissance et parfois la mort bactérienne, tandis que l'antitoxine empêche l'activité cytotoxique de la toxine. Dans cette étude, nous montrons que le chromosome de Yersinia pestis, l'agent causal de la peste, code pour 10 modules TA putatifs et deux antitoxines solitaires qui appartiennent à cinq familles différentes TA (HigBA, HicAB, RelEB, Phd/Doc, et MqsRA). Notre étude démontre que sur les 10 modules TA putatifs codés par le chromosome Y. Pestis, au moins cinq sont fonctionnels chez E. Coli et/ou chez Y. Pestis. De plus, des interactions croisées entre les modules de la même famille ont été observées, mais uniquement lorsque les antitoxines étaient presque identiques. Par conséquent, ce travail représente la première mise en évidence de toxines d'addiction actives produites par l'agent de la peste<br>Toxin-Antitoxin (TA) loci consist of two genes in an operon, encoding a stable toxin and an unstable antitoxin. The expression of toxin leads to cell growth arrest and sometimes bacterial death, while the antitoxin prevents the cytotoxic activity of the toxin. In this study, we show that the chromosome of Yersinia pestis, the causative agent of plague, carries 10 putative TA modules and two solitary antitoxins that belong to five different TA familles (HigBA, HicAB, RelEB, Phd/Doc, and MqsRA). Our study demonstrates that of the 10 predicted TA modules encoded by the Y. Pestis chromosome, at least five are functional in E. Coli and/or in Y. Pestis. Moreover, cross-interaction between modules of the same family was observed but occurred only when the antitoxins were almost identical. Thus, this is the first demonstration of active addiction toxins produced by the plague agent
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Moradkhani, Kamran. "Étude cytogénétique de la ségrégation méiotique chez les hommes infertiles porteurs d'une translocation chromosomique." Montpellier 1, 2006. http://www.theses.fr/2006MON1T011.
Full textAbstract:
L'analyse du contenu chromosomique des gamètes humains par les outils de cytogénétique moléculaire est devenue une approche essentielle pour étudier la ségrégation méiotique des chromosomes. Dans ce travail, nous nous sommes intéressés à l'étude de la ségrégation méiotique chez des hommes infertiles porteurs d'une translocation chromosomique, réciproque ou robertsonienne. Nous avons utilisé diverses techniques de marquage chromosomique (FISH, peinture chromosomique, PRINS et les sondes d'ADN microdisséqué). Chez les porteurs des translocations robertsoniennes, 77,6 à 92,8% des spermatozoïdes étudiés ont été issus d'un mode de ségrégation alterne. Nous avons également étudié le mécanisme de formation de 6 translocations robertsoniennes en analysant la localisation des points de cassure chromosomique de ces translocations par les techniques de cytogénétique classique (bandes G et bandes R) et cytogénétique moléculaire (technique FISH). Nous avons mis en évidence l'existence d'importantes différences dans la localisation des points de cassure de ces translocations robertsoniennes rares. En ce qui concerne les translocations réciproques, la fréquence de spermatozoïdes avec un mode de ségrégation alterne est significativement moins élévée pour le porteur de t(4;14) (de 29,58%) et pour les translocations t(1;10) et t(4;17), de 55,88% et de 40,07% respectivement. La 3ème partie de ce travail a été consacrée à l'étude de l'effet interchromosomique pouvant être associé à ces translocations réciproques ou robertsoniennes. Nous avons mis en évidence l'existence d'un EIC pour les chromosomes 3, 5, 15, 18, et les gonosomes.
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Bhatt, Samarth. "Segregation analysis of paracentric inversions in human sperm." Montpellier 1, 2008. http://www.theses.fr/2008MON1T002.
Full textAbstract:
Les inversions paracentriques sont des anomalies chromosomiques généralement considérées comme inoffensives. Toutefois, des cas de porteurs de chromosomes remaniés issus d'inversions paracentriques ont été rapportés, soulignant la nécessité d'étudier le comportement méiotique de ces anomalies. Seules quelques études ont été pratiquées, utilisant la technique de fécondation croisée Homme-Hamster, le typage génétique des spermatozoïdes (sperm typing) ou l'hybridation in situ fluorescente (FISH) par marquages centromériques ou télomériques. Afin d'améliorer l'efficacité de l'étude méiotique des inversions paracentriques, nous avons développé l'utilisation des sondes BAC qui permettent une localisation chromosomique précise des points de cassures chromosomiques et l'identification de tous les produits méiotiques des inversions dans le sperme humain. Les points de cassures et la ségrégation méiotique de 3 inversions paracentriques, inv(5)(q13. 2q33. 1), inv(9)(q21. 2q34. 13) et inv(14)(q23. 2q32. 13), ont ainsi été déterminés. Les taux de recombinants observés dans ces 3 inversions varient de 3,72% à12,55%. Cette localisation des points de cassures et l'analyse des séquences d'ADN adjacentes sont essentielles pour mettre en évidence la formation de boucles d'inversion, pour déterminer le risque de recombinaison à terme, ainsi que pour étudier les mécanismes méiotiques de formation des recombinaisons. Ainsi, la présence de régions d'ADN riches en recombinaisons et en duplications inter-chromosomiques a été mise en évidence, en complément de la formation de recombinants chromosomiques. Par ailleurs, une nouvelle technique de FISH multi-couleurs 3D (3D MCB FISH) a été adaptée aux spermatozoïdes humains pour l'analyse in situ des ségrégations. Cette approche permet de visualiser in situ les inversions paracentriques et d'estimer la fréquence de tous les types de recombinants issus de boucles d'inversion, de recombinaisons U-loop ou de processus de cassure/fusion des chromatides-soeurs.
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Noumbissie, Touko Guy Blaise. "Ségrégation des chromosomes dans un croisement interspécifique de bananiers (AAAB x AA) et redistribution des séquences du Banana streak virus intégrées au génome B." Thesis, Montpellier, SupAgro, 2014. http://www.theses.fr/2014NSAM0009/document.
Full textAbstract:
De nombreuses bananes cultivées et consommées sont des hybrides interspécifiques triploïdes entre Musa acuminata (génome A) et Musa balbisiana (génome B). L'amélioration de ces cultivars nécessite de mettre en place des stratégies complexes liées à leur faible fertilité et leur niveau de ploïdie. De plus, le génome M. balbisiana porteur de caractères agronomiques intéressants est malheureusement porteur de séquences intégrées de Banana streak virus (ou eBSV pour endogenous BSV). Ces eBSV sont capables de produire, dans un contexte de croisements interspécifiques et sous conditions de stress abiotiques, des génomes viraux responsables de l'infection systémique du bananier. L'activation spontanée de ces eBSV est la contrainte majeure des programmes d'amélioration du bananier plantain depuis plus de 10 ans. La ségrégation des chromosomes A et B chez les clones polyploïdes interspécifiques de bananiers est encore très peu connue. Nous avons au cours de cette thèse analysé la recombinaison et la ségrégation chromosomique chez 184 plantes issues de la descendance AAAB (CRBP39) x AA (Pahang_Carbap) au moyen de 38 marqueurs SSR distribués sur les 11 chromosomes Musa et de 6 marqueurs PCR spécifiques des deux espèces BSV présentes chez CRBP39 (eBSGFV-7 et eBSOLV-1). Nous avons observé qu'au cours de la formation des gamètes chez l'allotétraploïde CRBP39, la plupart des marqueurs du tétraploïde AAAB CRBP39 ont une ségrégation de type tétrasomique et que les génomes A et B recombinent au niveau de tous les segments de chromosomes pour lesquels nous pouvions suivre les allèles du chromosome B. D'autre part, nous avons montré que 50% des descendants ont reçu, à un ou quelques loci, un ou trois allèles du parent AAAB (CRBP39) au lieu de deux. La composition allélique de ces gamètes aneuploïdes, la cartographie génétique et l'analyse des corrélations entre marqueurs suggèrent que cette particularité résulte d'une variation structurale entre génomes A et B. Un des chromosomes B correspondrait à une partie des chromosomes 1A et 3A. Nous avons également observé une distorsion de ségrégation des loci eBSV avec une surreprésentation d'individus possédant au moins une intégration eBSV (86%). La régulation des eBSV semble très complexe et nécessitera des études complémentaires pour tenter d'identifier le ou les facteurs génétiques impliqués. Finalement, notre travail a montré que des croisements de type AAAB x AA peuvent générer des plantes possédant du génome B sans aucune intégration BSV (13%). Ce résultat est important car il ouvre une voie de contournement à la contrainte eBSV dans les programmes d'amélioration génétique<br>Many cultivated and consumed banana are interspecific triploid hybrids between Musa acuminata (A genome) and Musa balbisiana (B genome). The genetic improvement of these cultivars requires the implementation of complex breeding strategies due to their low fertility and ploidy level. In addition, the B genome of M. balbisiana which bears interesting agronomic traits unfortunately carries endogenous Banana streak virus sequences (eBSV). Under certain conditions such as interspecific crosses and abiotic stresses, these eBSV are able to produce infectious viral genomes responsible for systemic infection of banana. The spontaneous activation of these eBSV is the major constraint of plantains improvement programs for more than 10 years. The A and B chromosomes recombination and segregation in interspecific polyploids banana are still poorly understood. We here analyzed chromosomes recombination and segregation in 184 offspring from the cross AAAB (CRBP39) x AA (Pahang_Carbap) using 38 SSR markers distributed on the 11 Musa chromosomes and 6 specific PCR markers of both BSV species integrated in CRBP39 (eBSGFV-7 and eBSOLV-1). We noticed that during CRBP39 meiosis most of the SSR markers have tetrasomic segregation and that A and B genomes recombine at all chromosomes segments where we were able to follow chromosome B alleles. Besides, we showed that 50% of the offspring received at one or several loci, one or three alleles of the CRBP39 parent instead of two. The allelic composition of these aneuploid gametes, the genetic map and the analysis of correlations between markers suggest that this peculiar observation is due to a structural variation between A and B genomes. One of the B chromosomes would be part of chromosomes 1A and 3A. We also noticed a distorted segregation of eBSV loci with an overrepresentation of individuals harboring at least one of the eBSV (86%). eBSV regulation seems very complex and requires additional studies to identify the genetic factor(s) involved. Finally, we also showed that AAAB x AA crosses can generate plants with B genome but without eBSV. This is the case for 13% of the offspring. This result is important because it shows that we can overcome eBSV constraint in banana breeding programs
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Feytout, Amélie. "Régulation dynamique de l’association des cohésines aux chromosomes, établissement et maintien de la cohésion des chromatides sœurs." Thesis, Bordeaux 2, 2010. http://www.theses.fr/2010BOR21773/document.
Full textAbstract:
Le complexe cohésine maintient associées les chromatides sœurs depuis la réplication jusqu’à leur ségrégation en mitose. Une question majeure est de comprendre comment la cohésion est établie lors de la phase S. Chez les mammifères et S. pombe, les cohésines sont associées de manière labile aux chromosomes pré-réplicatifs et l’établissement de la cohésion en phase S s’accompagne de la stabilisation de l’association des cohésines aux chromosomes. L’objectif de ce travail est de comprendre comment la dynamique des cohésines est régulée et comment son inhibition créée la cohésion.En G1 les cohésines associées aux chromosomes s’échangent avec le pool soluble et leur dissociation dépend de Pds5 et Wapl. La première partie de ce travail présente les résultats d’un crible génétique visant à identifier de nouveaux régulateurs de la dynamique des cohésines.L’établissement de la cohésion nécessite l’acétyltransférase Eso1 mais pas en contexte Δwpl1, indiquant que la seule mais essentielle fonction d’Eso1 est de s’opposer à celle de Wapl. L’acétylation de Smc3 par Eso1 contribue mais n’est pas suffisante pour contrecarrer Wapl, suggérant l’existence d’un autre événement dépendant d’Eso1. En G1, Pds5 agit avec Wapl pour dissocier les cohésines des chromosomes mais après la phase S, Pds5 est requise pour leur maintien sur les chromosomes et pour la cohésion à long terme. Pds5 co-localise avec la fraction stable de cohésines mais pas Wapl. Nous suggérons un modèle dans lequel la cohésion est créée par deux événements d’acétylation couplés à la progression de la fourche de réplication conduisant à l’éviction de Wapl des cohésines destinées à produire la cohésion<br>Following DNA replication, sister chromatids are connected by cohesin to ensure their correct segregation during mitosis. How cohesion is created is still enigmatic. The cohesin subunit Smc3 becomes acetylated by ECO1, a conserved acetyl-transferase, and this change is required for cohesion. As in mammals, fission yeast cohesin is not stably bound to G1 chromosomes but a fraction becomes stable when cohesion is made. The aim of this work was to understand how cohesin dynamics is regulated and how the change in cohesin dynamics creates cohesion.In G1 chromatin bound cohesin exchange with the soluble pool and the unloading reaction relies in part on Wapl. The first part of this study reports on the identification of G1/S factors as new candidate regulators of cohesin dynamics.Following S phase a stable cohesin fraction is made. The acetyl-transferase Eso1 is not required for this reaction when the wpl1 gene is deleted. Yet, it is in wild-type cells, showing that the sole but essential Eso1 function is counteracting Wapl. Eso1 acetylates the cohesin sub-unit Smc3. This renders cohesin less sensitive to Wapl but does not confer the stable binding mode, suggesting the existence of a second Eso1-dependent event. The cohesin sub-unit Pds5 act together with Wapl to promote cohesin removal from G1 chromosomes but after S phase Pds5 is essential for cohesin retention on chromosomes and long term cohesion. Pds5 co-localizes with the stable cohesin fraction whereas Wapl does not. We suggest a model in which cohesion establishment is made by two acetylation events coupled to fork progression leading to Wapl eviction while keeping Pds5 on cohesin complexes intended to make cohesion
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Gigant, Emmanuelle. "La cohésion des chromatides sœurs chez Escherichia coli." Phd thesis, Université Paris Sud - Paris XI, 2012. http://tel.archives-ouvertes.fr/tel-00776480.
Full textAbstract:
Chez les bactéries, la ségrégation du chromosome est initiée durant la phase de réplication. Des expériences de time lapse, utilisées pour observer que la dynamique des loci frères durant le cycle cellulaire, montrent que, chez Escherichia coli, les régions sœurs restent colocalisées pour une période significative dans les régions des macrodomaines du chromosome et pour une courte période dans les régions non-structurées. Nous nous sommes posés la question suivante: est ce que l'étape de colocalisation révèle une réelle cohésion entre les chromatides sœurs ? Pour y répondre, nous avons développé un outil génétique, alternatif aux outils de biologie cellulaire, permettant de mesurer la distance entre les chromatides sœurs de manière directe. La fréquence de recombinaison intermoléculaire médiée par la recombinase Cre entre les sites loxP positionnés sur les chromatides sœurs est mesurée pour différentes positions. De cette fréquence, nous avons pu déduire la proximité entre les chromatides sœurs. Nous révélons que les loci frères restent proche l'un de l'autre pour une courte période après la réplication. Nous appelons cette étape la cohésion moléculaire, celle-ci est dépendante du locus considéré. Nous montrons que les facteurs qui favorisent la colocalisation des foci frères n'augmentent pas nécessairement l'habilité des loci frères à recombiner. En effet, la protéine MatP, un acteur de la colocalisation des macrodomaines Ter, n'affecte pas la cohésion entre les deux copies de cette région. La Topoisomérase IV est un facteur essentiel à la ségrégation des chromosomes. En son absence, les chromosomes ne peuvent se ségréger et restent colocalisés dans la cellule. Nous révélons par le test de recombinaison que l'absence de Topoisométase IV dans les cellules provoque une augmentation des interactions entre chromatides sœurs. Au final, nous avons montré que l'étape de cohésion est différente de la colocalisation, que les mécanismes moléculaires diffèrent d'une étape à l'autre et que les liens de précaténation moduleraient la cohésion post-réplicative entre chromatides sœurs.
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Wilbaux, Myriam. "Le système toxine-antitoxine ccdO157 d'Escherichia coli: caractérisation fonctionelle et distribution." Doctoral thesis, Universite Libre de Bruxelles, 2008. http://hdl.handle.net/2013/ULB-DIPOT:oai:dipot.ulb.ac.be:2013/210503.
Full textAbstract:
Les systèmes toxine-antitoxine (TA) bactériens ont été découverts il y a une vingtaine d’année sur les plasmides à bas nombre de copie. Ils sont composés de deux gènes organisés en opéron, l’un codant pour une toxine stable et l’autre pour une antitoxine instable capable de neutraliser l’effet de la toxine. Les systèmes TA sont fortement représentés au sein de l’ensemble des génomes bactériens. Ils se localisent aussi bien sur des éléments génétiques mobiles (plasmides, phages, transposons,…) que dans les chromosomes, ce qui suggère que le transfert horizontal de gènes participe à leur dissémination. Le système TA ccd du plasmide F d’Escherichia coli (ccdF) est composé de l’antitoxine CcdA et de la toxine CcdB. Le système ccdF contribue à la stabilité du plasmide F en tuant les bactéries-filles n’ayant pas reçu de copies plasmidiques lors de la division bactérienne (tuerie post-ségrégationelle).<p>Au cours de ce travail, nous avons caractérisé un homologue du système toxine-antitoxine ccd du plasmide F (ccdF) qui se situe dans le chromosome de la souche pathogène E. coli O157:H7 EDL933 entre les gènes folA et apaH (ccdO157). Les systèmes ccdF et ccdO157 coexistent naturellement dans les souches d’E. coli O157:H7, le système ccdF se trouvant sur le plasmide pO157 qui dérive du plasmide F. Nos résultats montrent que l’antitoxine plasmidique CcdAF neutralise l’effet de la toxine chromosomique CcdBO157, tandis que l’antitoxine chromosomique CcdAO157 ne contrecarre pas la toxicité de la toxine plasmidique CcdBF. Nous avons également montré que le système ccdF cause une tuerie post-ségrégationelle, lorsqu’il est cloné dans un plasmide instable, dans une souche possédant le système chromosomique ccdO157. Le système ccdF est donc fonctionnel en présence de son homologue chromosomique. <p>Le système ccdO157 est absent du chromosome de la souche de laboratoire E. coli K-12 MG1655, où une région intergénique de 77 pb sépare les gènes folA et apaH. Celle-ci contient une séquence cible pour la transposition. Nous avons étudié la distribution du système ccdO157 au sein de 523 souches d’E. coli représentatives de l’ensemble des sérogroupes décrits. Nos résultats montrent que le système ccdO157 est présent au sein de souches appartenant à 47 sérogroupes différents. Nos résultats mettent en évidence la diversité de la région intergénique folA-apaH d’E. coli. Celle-ci peut contenir gènes codant pour des protéines présentant de l’homologie avec des protéines d’espèce bactériennes éloignées d’E. coli ou d’organismes eucaryotes, ainsi qu’un élément génétique mobile, l’IS621, ce qui montre que le système ccdO157 a intégré le chromosome d’E. coli via le transfert horizontal de gènes.<p><br>Doctorat en Sciences<br>info:eu-repo/semantics/nonPublished
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Lebailly, Elise. "Etude du rôle de la région terminale du chromosome dans le positionnement, la ségrégation du chromosome et le contrôle de la division cellulaire chez Escherichia coli." Thesis, Toulouse 3, 2016. http://www.theses.fr/2016TOU30259/document.
Full textAbstract:
Escherichia coli, comme la majorité des bactéries, possède un unique chromosome circulaire. Au moins une copie du chromosome doit être transmise à chacune des cellules filles avant la division cellulaire afin d'assurer une prolifération cellulaire correcte. Une couplage spatio-temporel précis de la ségrégation avec la division cellulaire est donc nécessaire pour assurer la bonne répartition des deux chromosomes après réplication. La région terminale du chromosome (ter) est la dernière à être répliquée et ségrégée, et migre du pôle vers le centre de la cellule au moment de la mise en place du septum de division, à la fin du cycle cellulaire. Les loci de la région ter présentent une période de cohésion post-réplicative étendue. Cette cohésion étendue est contrôlée par la protéine MatP, qui se fixe spécifiquement au niveau des sites matS, présents uniquement dans ter. MatP se fixe à l'ADN sous forme de dimère, via son domaine N-terminal, et tétramérise via son domaine C-terminal. La tétramérisation est stimulée par la liaison à l'ADN et permet le pontage de deux sites matS distants. MatP interagit aussi avec ZapB, un composant du divisome, la machinerie protéique participant à la formation du septum. Alors que la tétramérisation de MatP semble importante pour la compaction de la région ter, son interaction avec ZapB, qui est localisée au septum via ZapA et FtsZ, participe au positionnement et à la cohésion étendue de cette région. Le couplage de la région ter avec le divisome est essentiel pour le bon déroulement de nombreux évènements tardifs du cycle cellulaire : (i) la ségrégation active, ordonnée et progressive de la région ter par FtsK, un composant du divisome, (ii) la résolution des dimères de chromosomes via la recombinaison spécifique de site XerCD/dif, activée par FtsK, (iii) la résolution des liens d'intercaténation par la TopoIV et (iv) la régulation positive de l'assemblage du divisome en absence des régulateurs négatifs MinCDE et SlmA. Pendant ma thèse, je me suis tout d'abord intéressée au rôle de MatP dans la structuration globale du chromosome. En utilisant un système permettant de visualiser deux loci marqués avec un site parSp1 et un site parSpMT1, reconnu par ParBp1 et ParBpMT1 spécifiquement, nous avons analysé le positionnement et l'orientation du chromosome dans la cellule. Nous avons montré que MatP est nécessaire au positionnement et à l'orientation de tout le chromosome à la fin du cycle cellulaire. La localisation de SlmA dans des souches wt et DeltamatP prouve que l'inactivation de MatP, induisant une mauvais positionnement du chromosome, s'accompagne d'une défaut de localisation de SlmA, et induit donc une inhibition de la division. Ces résultats pris ensemble montre que MatP, SlmA et leur communication à travers la structuration globale du chromosome sont importants pour le management du chromosome et le contrôle de la division cellulaire. En collaboration avec l'équipe d'Olivier Espeli, nous avons utilisé des méthodes de génomiques et de biologie moléculaire pour caractériser la régulation de la TopoIV au cours du cycle cellulaire d'E. coli. Nous avons montré qu'au site dif, les activités de fixation et de clivage de la TopoIV sont améliorées par la présence des recombinases XerCD et de MatP. L'amélioration de l'activité de la TopoIV favorise la décaténation des chromosomes nouvellement répliqués et assure, en lien avec d'autres processus, la séparation précise des chromosomes frères. Ces résultats permettent de mieux comprendre le réseau d'interactions dédiées au management du chromosome à la fin du cycle cellulaire, et l'influence du management du chromosome sur le contrôle de la division cellulaire<br>Escherichia coli, as the majority of bacteria, has a unique circular chromosome. Faithfull cell proliferation requires that a least one copy of the chromosome is transmitted to sister cells prior to cell division. A strict temporal and spatial coupling of chromosome segregation with cell division is thus required to ensure the accurate separation of the two fully replicated chromosomes. The terminal region of the chromosome (ter) is the last one to be replicated and segregated, and moves from the pole to the middle of the cell where the division septum is formed, at the end of the cell cycle. Loci of the ter region display an extended cohesion period. This extended cohesion is controlled by the MatP protein, which binds specific matS sites restricted to the ter region. MatP binds DNA as a dimer and forms tetramers via its N-terminal and C-terminal domains respectively. Tetramerisation is stimulated by binding to DNA and pairs remote matS sites. MatP also interacts with ZapB, a component of the divisome, the protein machinery that contributes to septum formation. While tetramerisation of MatP appears important for compacting the ter region, its interaction with ZapB, which is localized at the septum via ZapA and FtsZ, is involved in the positioning and the extended cohesion of this region. The linkage of the ter region with the divisome is required for the success of many later events of the cell cycle : (i) the active, ordered and progressive segregation of the ter region by FtsK, a component of the divisome, (ii) resolution of chromosome dimers via the site-specifique recombination XerCD/dif, activated by FtsK, (iii) the resolution of intercatenation links by TopoIV and (iv) the positive regulation of divisome assembly in the absence of the negative regulators MinCDE and SlmA. During my thesis, I first studied the role of MatP in the chromosome management. By using pairs of loci tagged with parSp1 and parSpMT1 sites recognized by cognate ParB-XFP proteins, we directly analysed chromosome positioning and orientation in the cell. We show that MatP is required for normal positioning and orientation of the whole chromosome at the end of the cell cycle. The localisation of SlmA in wt and Delta matP strains proves that inactivation of MatP leads to inaccuracy of nucleoid positioning accompanied by defects in SlmA localisation, and thus induces division inhibition. Take together, these results show that MatP, SlmA and their interplay are important for chromosome management and control of cell division in E. coli. In collaboration with O. Espeli's team, we have used genomic and molecular biology methods to characterize TopoIV regulation during the E. coli cell cycle. We show that at the dif site, TopoIV binging and cleavage are enhanced by the presence of the XerCD recombinases and MatP. This enhancement of TopoIV activity at dif promotes decatenation of fully replicated chromosomes and ensure, through interaction with other processes, accurate separation of sister chromosomes. These results provide insight into the protein network dedicated to the final step of chromosome management during the cell cycle, and how the chromosome management is linked to cell division
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Helleu, Quentin. "Nature, fonction et évolution d’un élément génétique égoïste chez Drosophila simulans." Thesis, Université Paris-Saclay (ComUE), 2015. http://www.theses.fr/2015SACLS134.
Full textAbstract:
Les distorteurs de ségrégation méiotiques sont des éléments génétiques égoïstes qui favorisent leur propre transmission en manipulant la méiose à leur avantage. La diffusion dans les populations d’un distorteur lié au chromosome X (Sex-Ratio) provoque un excès de femelles et cela conduit à un conflit entre le chromosome X et les autres chromosomes. Ces conflits intra-génomiques sont d’importants moteurs de l’évolution des génomes. Mais, peu de choses sont connues sur la nature moléculaire et la fonction des éléments égoïstes Sex-Ratio. Le premier chapitre de cette thèse présente une synthèse actualisée sur les distorteurs de ségrégation méiotiques liés à un chromosome sexuel. Le second chapitre est consacré à l’identification et la caractérisation d’un élément distorteur du système Sex-Ratio « Paris » de Drosophila simulans, dans lequel deux éléments distorteurs liés au chromosome X provoquent ensemble la misségrégation des chromatides sœurs du chromosome Y lors de la méiose II. J’identifie à travers une cartographie génétique par recombinaison un des loci distorteur et je conduis une validation fonctionnelle de son implication dans la distorsion. Il s’agit d’un jeune gène qui évolue rapidement et appartient à une famille de gènes bien connus, impliquée dans la constitution de l’hétérochromatine. Ce gène a émergé par duplication il y a environ 15-22 millions d’années et a connu de façon indépendante de multiples duplications en cis, pseudogenizations, ou bien directement sa perte tout au long de son histoire évolutive. Cela suggère que ce gène pourrait avoir été impliquée dans de multiples conflits génétiques. Le dernier chapitre est consacré à une étude exploratoire de la diversité structurale des chromosomes Y en relation avec la distorsion de ségrégation méiotique du système « Paris ». Les résultats présentés dans ce manuscrit contribuent à augmenter les connaissances sur l’origine moléculaire des conflits génétiques et sur leur impact évolutif<br>Segregation distorters are selfish genetic elements that promote their own transmission by subverting the meiotic process to their advantage. The spread of an X-linked distorter (Sex-Ratio) in populations results in an excess of females, which triggers a genetic conflict between the X chromosome and the rest of the genome. Such conflicts are important drivers of genome evolution, but little is known about the molecular nature and the function of the Sex Ratio selfish elements. The first chapter of this manuscript is a review of the current knowledge about X-linked segregation distorters. Then, I present my work on the « Paris » Sex Ratio system of Drosophila simulans, in which two distorter elements on the X chromosome co-operate to prevent Y chromosome sister chromatids segregation during meiosis II. I mapped a gene in one of the distorter loci and achieved the functional validation of its involvement in sex-ratio distortion. It is a young and rapidly evolving gene that belongs to a well-known gene family involved in chromatin state regulation. It emerged through duplication about 15-22 Myrs ago and has experienced multiple independant cis-duplications, loss or pseudogenization throughout its evolutionary history. This suggests that this gene could have been involved in multiple genetic conflicts. Finally, the last chapter is about an opening study of the strucural diversity of Y chromosomes in relation to « Paris » segregation distorter. These findings should help understanding the molecular basis of genetic conflicts and the evolutionary impact of heterochromatin regulation during meiosis
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Vallot, Antoine. "Quels sont les signaux détectés par le point de contrôle du fuseau lors de la méiose dans l'ovocyte de souris ?" Thesis, Paris 6, 2017. http://www.theses.fr/2017PA066246/document.
Full textAbstract:
Au cours de mon travail de doctorat, je me suis intéressé aux mécanismes qui contrôlent la séparation équitable du génome lors de la méiose dans l’ovocyte de souris.Le point de contrôle du fuseau contrôle la ségrégation des chromosomes en méiose : en cas d'attachement incorrect des chromosomes au fuseau, l'anaphase est retardée ce qui permet d'éviter les aneuploïdies. En métaphase, l’attachement des chromosomes homologues aux deux pôles opposés du fuseau, génère une force de tension au niveau des kinétochores. Mon travail de thèse a consisté à déterminer si la tension exercée sur les chromosomes est un signal qui permet de satisfaire le point du contrôle du fuseau en méiose I dans l'ovocyte de souris. Lorsque la tension exercée sur les chromosomes homologues par les microtubules est diminuée par un traitement pharmacologique, la dégradation de la sécurine, qui marque l’entrée en anaphase, est retardée. Si le point de contrôle du fuseau est inhibé en absence de tension, l’anaphase n’est pas retardée, ce qui indique que le point de contrôle du fuseau est sensible à la tension.Nous avons aussi montré que la kinase Aurora B/C n’est pas requise pour la réponse du point de contrôle du fuseau aux chromosomes non attachés, mais qu’elle est essentielle à la réponse du point de contrôle du fuseau à la baisse de tensionDans un contexte où les erreurs de ségrégation en méiose sont très fréquentes chez la femme et augmentent drastiquement avec l'âge, nos travaux pourraient permettre d'identifier si ces mécanismes de contrôle sont diminués et moins efficaces avec l'âge chez la femme<br>At each cell division, chromosomes must be faithfully segregated so that exactly one set of chromosomes is passed on to the next generation. The spindle assembly checkpoint (SAC) ensures faithful chromosome segregation in meiosis: upon uncorrect attachment of the chromosome to the spindle, anaphase onset is delayed in order to avoid chromosome missegregation and aneuploidies. For my PhD thesis, I wanted to determine whether tension applied by the spindle microtubules on the chromosomes is itself a signal that satisfies the SAC in mouse oocyte meiosis I. When tension is decreased by small molecule inhibitors, securin degradation, which is a readout of anaphase onset, is delayed. If the SAC is inhibited, then tension defects cannot delay anaphase onset. This indicates that the SAC is able to delay anaphase onset upon tension defects.Furthermore, we showed that Aurora B/C kinase is not required for the SAC response to unattached chromosomes but that Aurora B/C is required for the SAC response to tension defects.Chromosome segregation errors are very common in women and increase with age. In that context, our work could help to identify whether these key control mechanisms are less efficient in the mammalian oocyte with age
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Collyn, François. "YAPI, un nouvel îlot de pathogénicité des Yersinia entéropathogènes." Lille 2, 2004. http://www.theses.fr/2004LIL2S005.
Full textAbstract:
Les îlots génomiques bactériens sont des éléments génétiques transmis latéralement entre microorganismes phylogénétiquement distants. Leur origine exogène est notamment illustrée par un contenu en guanine et cytosine (GC% ou coefficient de Chargaff) et un usage des codons différents de ceux du chromosome ainsi que par la présence de gènes impliqués dans la mobilisation de l'ADN. Parmi les îlots génomiques, les îlots de pathogénicité transportent plus particulièrement des gènes de virulence, dont la dissémination favorise l'émergence de nouvelles espèces pathogènes. Bien que certains îlots aient été identifiés chez des espèces éloignées, il n'a jamais été possible d'orienter et de reconstituer leur transfert. Nous avons mis à jour chez Yersinia pseudotuberculosis, une bactérie à Gram négatif responsable d'infections digestives, une nouvelle adhésine fimbriale impliquée dans sa virulence. Ces pili, dits de type IV, sont synthétisés grâce à un opéron de 11 gènes pil, qui n'est présent que chez 40% des souches de l'espèce et possède un GC% plus élevé que le reste u chromosome. Le séquençage des régions flanquant l'opéron pil a révélé que ces gènes portés par un nouvel îlot de pathogénicité de 98 Kilobases. Dénommé YAPI pour Yersinia Adhesion Pathogenicity Island, il ne porte pas d'autres gènes de virulence que ceux codant les pili de type IV. La découverte d'un îlot apparenté chez Y. Enterocolitica et Salmonella enterica, deux autres espèces entéropathogènes, indiquait que ces bactéries se seraient transmises le même élément au cours de l'évolution. Grâce à l'utilisation des propriétés génomiques de ces bactéries nous avons pu identifier le plasmide à l'origine de ces îlots de pathogénicité et démonter que S. Enterica l'avait transféré au genre Yersinia, avant sa spéciation<br>Bacterial genomic islands are genetic elements which are horizontally transferred between distantly-related taxons. The islands' foreign origin is supported by a codon usage and guanosine (G) and cytosine (C) content which often differ from the host's chromosomal core, as well by as the presece of a range of mobility genes involved in DNA transmission. Pathogenicity islands (PAIs) are genomic islands harbouring virulence genes, and their spreading throughout the bacterial world promotes the emergence of new pathogenic species. Although a few PAIs have been described in distant genera, evolutionary scenarios relating and signposting successive transfers had not previously been demonstrated. We discovered that Yersinia pseudotuberculosis (a gram-negative, enteropathogenic species) produsces type IV pili which contribute to bacterial pathogenicity. These fimbriae are encoded by a elevent-gene pil polycistronic unit: it exhibits a higher GC content than that of the Yersinia chromosome and is present in only 40% of the species' strains. After sequencing its flanking regions, we established that the pil locus was located on a novel PAI that we refer to as YAPI, for Yersinia Adhesion Pathogenicity Island. Despite its large size (98 kilobases), YAPI does not contain any otehr virulence genes. Closely-related PAIs were detected in two other enteric pathogens, Y. Enterocolitica and Salmonella enterica. Using genometrics, we demonstrated that YAPI was transmitted from Salmonella to Yersinia prior to speciation of Y. Pseudotuberculosis and Y. Enterocolitica
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Jerabkova, Katerina. "Les rôles de Trim15 et UCHL3 dans la régulation, médiée par l’ubiquitine, du cycle cellulaire." Thesis, Strasbourg, 2019. http://www.theses.fr/2019STRAJ034.
Full textAbstract:
La mitose est précisément contrôlée par la signalisation via l'ubiquitine et est essentielle au maintien de l'intégrité du génome. Dans ce travail, j'ai étudié la fonction de l'enzyme de dé-ubiquitination, UCHL3 et de la ligase E3-ubiquitine, TRIM15. J'ai observé que TRIM15 régule l'adhésion et la mobilité des cellules. UCHL3 a été identifié par un criblage à haut contenu, en tant que facteur critique contrôlant l'alignement et la ségrégation des chromosomes. Fait intéressant, il a déjà été rapporté que les niveaux d’expression d’UCHL3 sont altérés dans divers types de cancer. En utilisant une approche protéomique, nous avons identifié la kinase Aurora B comme un médiateur potentiel de ces phénotypes. Comme l'aneuploïdie est la marque de nombreux cancers et que l'adhésion cellulaire joue un rôle important dans l'invasion des tumeurs et les métastases, mes résultats suggèrent que ces deux protéines pourraient jouer un rôle dans la carcinogenèse<br>Mitosis is tightly controlled by ubiquitin signaling and is crucial to maintain genome integrity. In this work, I investigated the function of the deubiquitinating enzyme UCHL3 and the E3 ubiquitin ligase TRIM15. I observed that TRIM15 regulates cell adhesion and motility. UCHL3 was identified in a high-content screen, as a critical factor controlling the chromosome alignment and segregation. Interestingly, it has been previously reported that UCHL3 levels are altered in various cancer types. Using a proteomic approach, we identified Aurora B kinase as a potential mediator of these phenotypes. Since aneuploidy is a hallmark of many cancers, and cell adhesion plays an important role in tumor invasion and metastasis, my results suggest that both proteins could play a role in carcinogenesis
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Krupina, Ksenia. "Ubiquitin receptor protein UBASH3B : a novel regulator of mitotic progression." Thesis, Strasbourg, 2014. http://www.theses.fr/2014STRAJ075/document.
Full textAbstract:
La mitose assure la répartition égale du génome. La kinase mitotique Aurora B y joue un rôle majeur en contrôlant la fidélité de la ségrégation des chromosomes de par sa localisation aux centromères et aux microtubules, qui nécessite son ubiquitination par CUL3. Cependant, le mécanisme conduisant la forme ubiquitinée d’Aurora B sur ces structures mitotiques reste à déterminer. Dans ce contexte, j’ai pu identifier la protéine UBASH3B, qui contient un domaine de liaison à l’ubiquitine (UBD) comme un régulateur essentiel de la ségrégation chromosomique, agissant comme un récepteur de l’ubiquitine pour Aurora B. UBASH3B interagit directement avec Aurora B et cette interaction est dépendante de la modification d’Aurora B par l’ubiquitine ainsi que de CUL3. UBASH3B ne régule pas le niveau d’expression d’Aurora B. En revanche, UBASH3B se localise aux fuseaux mitotiques et est à la fois nécessaire et suffisant pour transférer Aurora B aux microtubules. De plus, la redistribution d’Aurora B des centromères vers les microtubules contrôle le déroulement et la fidélité de la ségrégation des chromosomes et donc le contenu correct du matériel génétique des cellules. Ainsi, mes résultats expliquent comment la modification par l’ubiquitine régule la localisation et la fonction d’Aurora B, reliant une voie de signalisation impliquant un récepteur à l’ubiquitine à la mitose<br>Mitosis ensures equal segregation of the genome. The major mitotic kinase Aurora B controls fidelity of chromosome segregation by its localization to centromeres and microtubules, which requires CUL3-mediated ubiquitylation. However, it remains unknown how ubiquitylated Aurora B is targeted to mitotic structures. Here, I identify ubiquitin-binding domain (UBD) protein UBASH3B that critically regulates chromosome segregation, acting as ubiquitin receptor for Aurora B. UBASH3B directly binds Aurora B, and this interaction is dependent on CUL3 and on ubiquitin recognition. UBASH3B does not regulate protein levels of Aurora B. Instead, UBASH3B localizes to the mitotic spindle and is both required and sufficient to transfer Aurora B to microtubules. Moreover, redistribution of Aurora B from centromeres to microtubules controls timing and fidelity of chromosome segregation and thereby euploidy of cells. Thus, my findings explain how ubiquitin attachment regulates localization and function of Aurora B, linking receptor-mediated ubiquitin signaling to mitosis
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Bouftas, Nora. "Control of meiotic divisions in oocytes : a novel role for cyclin B3." Thesis, Sorbonne université, 2019. http://www.theses.fr/2019SORUS176.
Full textAbstract:
La méiose est un processus très réglementé composé de deux divisions successives, la méiose I et II, qui doivent être complétées dans l’ordre pour obtenir des gamètes haploïdes avec le nombre correct de chromosomes. La méiose chez les femelles est un processus sujet aux erreurs, où les erreurs de ségrégation créent des gamètes aneuploïdes. De plus, l'incidence d'aneuploïdie augmente avec l'âge. Comprendre la régulation de la méiose chez les femelles mammifères est donc essentiel. Les divisions méiotiques sont régulées par les cyclines associées à leurs partenaires catalytiques, les Cdks. J'ai étudié le rôle d'une cycline unique, la cycline B3, grâce à l'utilisation de souris cycline B3 KO. J'ai trouvé que l’absence d'activité de cycline B3-Cdk1 dans les ovocytes KO affecte l'activité de l'APC/C et induit un arrêt en métaphase I en raison des taux élevés de cycline B1, de l'activité de la Cdk1 et de la séparase inactive. Étonnamment, la cycline B3 d’autres espèces a pu sauver le phénotype des ovocytes de cycline B3 KO. J'ai aussi pu montrer que la cycline B3 était capable d'inhiber l'arrêt CSF. Les données récentes suggèrent que les ovocytes KO entraînent un arrêt précoce en CSF conduisant à l’arrêt en métaphase I observé. Mon travail de thèse a donc montré que la cycline B3 est essentielle pour la méiose I chez les femelles et pour empêcher un arrêt CSF précoce en méiose I<br>Meiosis is a tightly regulated process made up of two successive divisions, meiosis I and II. They must be completed in an orderly manner to obtain haploid gametes with the correct number of chromosomes. Female mammalian meiosis is an error-prone process where errors in segregation create aneuploid gametes. In addition, incidence of aneuploidy increases in correlation with age. Understanding the regulation of female mammalian meiosis is therefore essential. Meiotic cell divisions are regulated by cyclins associated to their binding catalytic partners Cdks. I investigated the role of a unique cyclin, cyclin B3, through the use of cyclin B3 KO female mice. I found that lack of cyclin B3-Cdk1 activity in KO oocytes affects APC/C activity and induces an arrest at metaphase I due to high cyclin B1 levels, high Cdk1 activity, and inactive separase. Surprisingly, cyclin B3 from other species was able to rescue mouse cyclin B3 KO oocytes. I was also able to show that cyclin B3 is able to inhibit CSF arrest. My recent data suggests that cyclin B3 KO oocytes put in place a precocious CSF arrest, leading to the metaphase I arrest observed. Hence, my PhD work has shown that cyclin B3 is essential for female meiosis I and to prevent precocious CSF arrest in meiosis I instead of meiosis II
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Herbette, Marion. "Étude de la fonction de l’histone méthyltransférase SET-2 et de ses interacteurs dans le maintien de la lignée germinale de Caenorhabditis elegans." Thesis, Lyon, 2019. http://www.theses.fr/2019LYSEN017.
Full textAbstract:
Les modifications post-traductionelles des histones contribuent à l’expression génique et à la stabilité du génome. La méthylation de la lysine 4 de l’histone H3 (H3K4me), une marque associée aux promoteurs de gènes transcrits, est déposé par les methyltransferases hautement conservées de la famille SET1, dans le contexte du complexe COMPASS. SET-2, l’homologue de SET1 chez Caenorhabditis elegans, est responsable de la déposition de H3K4me dans la lignée germinale, et son inactivation provoque une perte progressive de la fertilité. Le but de mon travail de thèse a été d’étudier comment SET-2 et la méthylation de H3K4 contribuent au maintien de la lignée germinale. J’ai montré que l’absence de SET-2 provoque une sensibilité accrue aux dommages à l’ADN. Cependant, les voies de signalisation et de réparation de ces dommages sont fonctionnelles dans le mutant set-2. Par séquençage de l’ADN, j’ai par ailleurs montré que la stérilité progressive observée en l’absence de set-2 n’est pas due à une capacité de réparation réduite. L’ensemble de mes résultats suggère que H3K4me pourrait agir en aval de la signalisation de dommages à l’ADN, en influençant l’organisation de la chromatine aux sites des cassures double brin. J’ai d’autre part mis en évidence une nouvelle fonction pour la méthylation de H3K4 dans l’organisation de la chromatine en montrant que set-2 interagit génétiquement avec le complexe Condensine II et la Topoisomérase II, facteurs clefs de l’organisation mitotique des chromosomes. Des expériences de microscopie par FLIM-FRET ont d’ailleurs validé une fonction de H3K4 méthylée dans l’organisation de la chromatine dans la lignée germinale. Enfin, j’ai montré par analyses transcriptomiques que la protéine CFP-1 du complexe COMPASS est impliquée dans la régulation du programme transcriptionnel de la lignée germinale et que cette fonction est indépendante de SET-2. L’ensemble de mes résultats montre comment la régulation chromatinienne impacte le maintien d’une lignée germinale fonctionnelle à plusieurs niveaux<br>Post-translational modifications of histones contribute to gene expression and genome stability. Methylation of lysine 4 of histone H3 (H3K4me), a mark associated with actively transcribed genes, is deposited by the highly conserved SET1 family methyltransferases acting in COMPASS related complexes. SET-2, the SET1 homologue in Caenorhabditis elegans, is responsible for the deposition of H3K4me in the germ line, and its inactivation causes progressive loss of fertility. The purpose of my PhD work was to study how SET-2 and the methylation of H3K4 contribute to the maintenance of the germ line. I have shown that the absence of SET-2 causes increased sensitivity to DNA damage. However, the DNA damage-induced signaling and repair pathways are functional in the set-2 mutant. By DNA sequencing, I have also shown that the progressive sterility observed in the absence of set-2 is not due to a reduced repair capacity. Together, my results suggest that H3K4 methylation may act downstream of DNA damage signaling, potentially by influencing the organization of chromatin at the sites of double-strand breaks. I have also described a new function for H3K4 methylation in the organization of chromatin by showing that set-2 genetically interacts with the Condensitin II complex and Topoisomerase II, key factors in mitotic chromosome organization. Moreover, FLIM-FRET microscopy experiments have validated a role for H3K4 methylation in germline chromatin organization. Finally, using transcriptomic analyses, I have described a function for CFP-1, a component of the COMPASS complex, in the regulation of the germline transcriptional program independent of SET-2. Altogether, my results show how chromatin regulation affects the maintenance of a functional germline through multiple mechanisms
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Bailly-Bechet, Marc. "Biais de codons et régulation de la traduction chez les bactéries et leurs phages." Phd thesis, Université Paris-Diderot - Paris VII, 2007. http://tel.archives-ouvertes.fr/tel-00200730.
Full textAbstract:
Cette thèse regroupe des travaux concernant le biais d'usage de codons et son rôle chez les bactéries et leurs phages, en particulier sur les processus de traduction et l'organisation des génomes bactériens. Après une introduction portant sur i) la traduction chez les procaryotes, et ii) les techniques de classification et leurs liens avec la théorie de l'information, un nouvel algorithme de partition d'un ensemble de gènes en fonction de leur usage de codons est présenté. Son application aux génomes d'E. coli et de B. subtilis permet de mettre en évidence plusieurs phénomènes. Le génome de ces organismes se décompose respectivement en 4 et 5 groupes de gènes ayant des usages de codons distincts. Les gènes du même groupe tendent à partager des fonctions similaires, et sont organisés sur le chromosome en domaines cohérents d'une longueur de 10 à 15 gènes. Cette organisation non triviale pourrait permettre une régulation de la vitesse de traduction des gènes en fonction de leur similarité avec leur environnement génétique. <br />Dans la seconde partie le biais de codons et le contenu en ARN de transfert (ARNt) de bactériophages sont analysés, comparativement à ceux de leurs hôtes. L'étude statistique montre que le contenu en ARNt des phages n'est pas aléatoire, mais biaisé en faveur d'ARNt complémentaires aux codons fréquents dans le génome du phage. Un modèle d'équation maîtresse montre que cette distribution des ARNt au sein des génomes de phages pourrait être le résultat de deux processus : l'acquisition aléatoire par le phage d'ARNt, parmi ceux de l'hôte, et la perte préférentielle des ARNt correspondants à des codons moins utilisés par le phage que par son hôte. Un tel mécanisme permettrait au phage de s'adapter en ne conservant au final que les ARNt présents en quantité insuffisante chez son hôte pendant l'infection. Finalement, on observe plus d'ARNt chez les phages lytiques que chez les tempérés, laissant supposer que les processus de traduction sont soumis à une plus forte pression de sélection chez eux.
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Awal, Sushil. "Targeting ubiquitin receptor protein UBASH3B for future cancer therapies." Thesis, Strasbourg, 2019. http://www.theses.fr/2019STRAJ094.
Full textAbstract:
Des anomalies dans la ségrégation des chromosomes pendant la mitose entraînent une aneuploïdie ou une polyploïdie. La protéine UBASH3B, une protéine de liaison à l’ubiquitine, joue un rôle crucial dans la transmission de l’Aurora B aux microtubules avant l’apparition de l’anaphase pour une ségrégation chromosomique appropriée. Nous avons effectué un dépistage à haut débit pour cribler un nouvel inhibiteur de l’UBASH3B à petite molécule, le FD-E09, à l’aide de la protéine recombinante UBASH3. Le traitement par l’inhibiteur de l’UBASH3B a entraîné la propagation d’Aurora B sur les chromosomes pendant la prométaphase, affectant ainsi le moment et la fidélité de la mitose. Il affecte également le complexe UBASH3B-Aurora B-Mklp2. Mes données décrit également que le domaine 2 Histidine phosphoesterase dans UBASH3B entre le domaine UBA et SH3 joue un rôle dans la localisation correcte d’Aurora B, la progression mitotique, ainsi que l’interaction avec Aurora B et Mklp2. Nous avons également criblé les lignées cellulaires cancéreuses qui réagissent à l’inhibition de l’UBASH3B. Par conséquent, nos résultats découvrent l’inhibiteur de la petite molécule UBASH3B qui pourrait cibler l’UBASH3B pour traiter des cellules cancéreuses spécifiques et également découvrir le domaine de la phosphoésterase 2H nouvellement identifié dans UBASH3B qui régule la localisation d’Aurora B en mitose<br>Defects in proper segregation of chromosomes during mitosis result in aneuploidy or polyploidy. UBASH3B protein, a ubiquitin-binding protein, plays a crucial role in driving Aurora B to microtubules before anaphase onset for proper chromosome segregation. We here performed a high-throughput screening to screen out a novel small-molecule UBASH3B inhibitor, FD-E09 using recombinant UBASH3 protein. Treatment with UBASH3B inhibitor led to the spreading of Aurora B to chromosomal arms during prometaphase, thus affecting the timing and fidelity of mitosis. It also affects the UBASH3B-Aurora B-MKlp2 complex. My data also unfold the 2 Histidine phosphoesterase domain in UBASH3B between UBA and SH3 domain that plays a role in proper localization of Aurora B, mitotic progression, as well as interaction with Aurora B and MKlp2. We also screened out the cancer cell lines that are responsive to the UBASH3B inhibition. Hence, our findings uncover the small-molecule UBASH3B inhibitor that could target UBASH3B to treat specific cancer cells and also uncover newly identified 2H phosphoesterase domain in UBASH3B that regulates Aurora B localization in mitosis
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Laband, Kimberley. "Mechanisms of chromosome segregation in the C. elegans oocyte." Thesis, Sorbonne Paris Cité, 2017. http://www.theses.fr/2017USPCC275.
Full textAbstract:
Les gamètes femelles appelés ovocytes sont produits par un type spécifique de division cellulaire appelée méiose. Afin de produire des gamètes haploïdes, et contrairement aux divisions mitotiques des cellules somatiques, la méiose implique une seule étape de réplication du génome suivie de deux étapes de ségrégation des chromosomes. La fidélité de la ségrégation des chromosomes pendant la méiose est cruciale pour éviter l’aneuploïdie embryonnaire qui entraînerait des défauts de développement ou un avortement spontané. Dans la plupart des types cellulaires, la ségrégation des chromosomes repose sur un fuseau composé de microtubules. En parallèle à l'assemblage du fuseau, des complexes multi-protéiques appelés kinétochores s’assemblent sur le côté des chromosomes et leur permettent d’interagir avec les microtubules dynamiques du fuseau. Étonnamment, la ségrégation des chromosomes dans l'ovocyte de C. elegans se déroule d'une manière atypique indépendante des kinétochores. Le mécanisme alternatif utilisé dans ces oocytes pour la ségrégation des chromosomes est cependant inconnu. Au cours de mon doctorat, j'ai utilisé une combinaison d'imagerie photonique à haute résolution temporelle, corrélée à de la microscopie électronique à haute résolution spatiale. J’ai également utilisé de la photoablation par laser des microtubules et réalisé l'inhibition ciblée de protéines clés pour disséquer le mécanisme atypique de ségrégation des chromosomes dans l'ovocyte de C. elegans. Mes résultats montrent que la ségrégation des chromosomes est produite par une force dépendante des microtubules qui pousse les chromosomes. Par une analyse détaillée de l’organisation des microtubules dans des fuseaux en anaphase partiellement reconstruits par microscopie électronique en tomographie, je propose un modèle impliquant la génération de force par l'allongement d’un réseau de courts microtubules formant le fuseau central. De plus, je démontre que l'activité de l'orthologue de CLASP chez C. elegans (CLS-2) est essentielle pour l'assemblage du fuseau en anaphase. Ce travail est actuellement sous presse dans le journal Nature Communications. Parallèlement, j'ai disséqué le rôle de CLS-2 dans l'assemblage du fuseau d'ovocytes et la ségrégation chromosomique. J'ai perturbé de manière systématique les domaines individuels et les résidus conservés de manière évolutive dans CLS-2 pour déterminer leur contribution à la fonction et à la localisation de cette protéine pendant la première méiose femelle. Dans l'ensemble, mes résultats montrent que la ségrégation chromosomique dans l'ovocyte de C. elegans consiste en un mécanisme de poussée chromosomique atypique et dépendant de CLS-2<br>Female gametes called oocytes are produced through a specific type of celldivision termed meiosis. In order to produce haploid gametes, and unlike mitoticdivisions of somatic cells, meiosis involves a single round of genome replication followed by two rounds of chromosome segregation. Accuracy of chromosome segregation during meiosis is crucial to avoiding embryonic aneuploidy that wouldlead to developmental defects or spontaneous abortion. In most cell types,chromosome segregation relies on a microtubule-based spindle. Concomitant tospindle assembly, multi-protein complexes termed kinetochores assemble on the side of chromosomes and couple microtubule dynamics to chromosomal movements. Strikingly, in the C. elegans oocyte chromosome segregation occurs in an atypical kinetochore-independent manner. The alternative mechanism used in these oocytes for chromosome segregation is however unknown. During my PhD, I used a combination of high spatial and temporal resolution live imaging, correlated light and electron tomography, laser-mediated photoablation of microtubules, and targeted inhibition of key proteins to dissect this a typical mechanism of chromosome segregation in the C. elegans oocyte. Myresults show that chromosome segregation is driven by a microtubule-dependent force that pushes the segregating chromosomes apart during anaphase. Aftercareful analysis of partially reconstructed anaphase spindles by electrontomography for microtubule quantity, length, orientation, and overlaps, I proposea model involving the elongation and/or sliding of tiled microtubules in the central spindle as the candidate structure responsible for this force generation. Additionally, I demonstrate that the activity of the C. elegans CLASP ortholog CLS-2 is essential for proper anaphase spindle assembly. This work is currently in press at Nature Communications.In parallel, I have more closely examined the role of the C. elegans CLS-2 in oocyte spindle assembly and chromosome segregation. I have thoroughly and systematically perturbed the individual domains and evolutionarily conserved residues in CLS-2 to determine their contribution to the function and localization ofthis protein during the first female meiosis. Overall my results show that chromosome segregation in the C. elegans
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Tanguay, Cynthia. "Rôle des topoisomérases de type IA dans la ségrégation des chromosomes chez Escherichia coli." Thèse, 2010. http://hdl.handle.net/1866/4869.
Full textAbstract:
Les topoisomérases I (topA) et III (topB) sont les deux topoisomérases (topos) de type IA d’Escherichia coli. La fonction principale de la topo I est la relaxation de l’excès de surenroulement négatif, tandis que peu d’information est disponible sur le rôle de la topo III. Les cellules pour lesquelles les deux topoisomérases de type IA sont manquantes souffrent d’une croissance difficile ainsi que de défauts de ségrégation sévères. Nous démontrons que ces problèmes sont majoritairement attribuables à des mutations dans la gyrase qui empêchent l’accumulation d’excès de surenroulement négatif chez les mutants sans topA. L’augmentation de l’activité de la gyrase réalisée par le remplacement de l’allèle gyrB(Ts) par le gène de type sauvage ou par l’exposition des souches gyrB(Ts) à une température permissive, permet la correction significative de la croissance et de la ségrégation des cellules topos de type IA. Nous démontrons également que les mutants topB sont hypersensibles à l’inhibition de la gyrase par la novobiocine. La réplication non-régulée en l’absence de topA et de rnhA (RNase HI) augmente la nécessité de l’activité de la topoisomérase III. De plus, en l’absence de topA et de rnhA, la surproduction de la topoisomérase III permet de réduire la dégradation importante d’ADN qui est observée en l’absence de recA (RecA). Nous proposons un rôle pour la topoisomérase III dans la ségrégation des chromosomes lorsque l’activité de la gyrase n’est pas optimale, par la réduction des collisions fourches de réplication s’observant particulièrement en l’absence de la topo I et de la RNase HI.<br>E. coli possesses two type IA topoisomerases (topos), namely topo I (topA) and topo III (topB). The major function of topo I is the relaxation of excess negative supercoiling. Much less is known about the function of topo III. Cells lacking both type IA topos suffer from severe chromosome segregation and growth defects. We show that these defects are mostly related to the presence of gyrase mutations that prevent excess negative supercoiling in topA null mutants. Indeed, increasing gyrase activity by spontaneous mutations, by substituting a gyrB(Ts) allele for a wild-type one or by exposing cells carrying the gyrB(Ts) allele to permissive temperatures, significantly corrected the growth and segregation defects of cells lacking type IA topo activity. We also found that topB mutants are hypersensitive to novobiocin due to gyrase inhibition. Our data also suggest that unregulated replication occurring in the absence of topA and rnhA (RNase HI) exacerbates the need for topo III activity. Moreover, when topA and rnhA were absent, we found that topo III overproduction reduced the extensive DNA degradation that took place in the absence of recA (RecA). All together, our results lead us to propose a role for topo III in chromosome segregation when gyrase activity is suboptimal, thus reducing replication forks collapse, especially when replication is unregulated due to the absence of topo I and RNase HI.
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Vázquez, de Castro Diez Cayetana. "Causes and consequences of chromosome segregation errors in the mouse preimplantation embryo." Thesis, 2018. http://hdl.handle.net/1866/21198.
Full textAbstract:
La division cellulaire est un processus biologique universel nécessaire à la reproduction, au développement, à la survie cellulaire ainsi qu’à la réparation des tissus. Une ségrégation chromosomique exacte pendant la mitose est essentielle pour une répartition égale des chromosomes répliqués entre les cellules filles. Des erreurs dans la ségrégation des chromosomes mènent à une condition appelée aneuploïdie, définie par un nombre inadéquat de chromosomes dans une cellule. L’aneuploïdie est associée à une altération de la santé cellulaire, la tumorigénèse, des malformations congénitales et l'infertilité. Contre toute attente, les embryons préimplantatoires de mammifères, dont les humains, consistent souvent en un mélange de cellules euploïdes et de cellules aneuploïdes. Ce mosaïcisme est inexorablement causé par des erreurs dans la ségrégation des chromosomes au cours des divisions mitotiques suivant la fécondation et est associé à un potentiel de développement réduit lors des traitements de fertilité. Malgré sa découverte il y a 25 ans, les mécanismes qui sous-tendent l’apparition de l'aneuploïdie mosaïque dans les embryons préimplantatoires sont toujours méconnus.
Pour explorer les causes et les conséquences des erreurs de ségrégation chromosomique, des approches d'imagerie de fine pointe ont été utilisées sur des embryons préimplantatoires murins. L'analyse de la dynamique de la ségrégation des chromosomes via l’imagerie de cellules vivantes a permis d’identifier les chromosomes retardataires, lors de l’anaphase, comme la forme la plus répandue des erreurs de ségrégation. Ces chromosomes retardataires entraînent fréquemment une encapsulation de chromosome unique dans une structure appelée micronoyau. D'autres expériences d'imagerie par immunofluorescence sur des cellules vivantes ou fixées ont révélé que les chromosomes des micronoyaux subissent des dommages importants à l'ADN et sont mal répartis de manière récurrente lors des divisions cellulaires subséquentes dans la phase préimplantatoire. D’autres approches ont aussi permis d’examiner l'efficacité du mécanisme de contrôle de l’assemblage du fuseau mitotique, (SAC pour Spindle Assembly Checkpoint). Les résultats obtenus attestent que le SAC fonctionne, cependant la signalisation liée au SAC n’est pas efficace et ne permet pas de différer l'anaphase, malgré la présence de chromosomes retardataires et ce indépendamment de la taille des cellules. Les résultats présentés révèlent aussi qu’une inhibition partielle d’une cible du SAC, le complexe de promotion de l'anaphase (APC/C), cause une mitose prolongée et une réduction des erreurs de ségrégation. En outre, les études présentées démontrent que la fonction déficiente du SAC pendant le développement préimplantatoire est la cause principale d’une forte incidence de chromosomes retardataires qui entraînent une mauvaise ségrégation chromosomique répétée et qui causent une aneuploïdie mosaïque dans l’embryon. De plus, ce travail fournit la preuve que la modulation pharmacologique de la signalisation SAC-APC/C permet d’éviter les erreurs de ségrégation des chromosomes dans les embryons précoces.
En conclusion, ces résultats apportent de nouvelles perspectives sur les causes et la nature des erreurs de ségrégation chromosomique dans les embryons. De plus, ce travail apporte de nouvelles explications mécanistiques sur l'apparition du mosaïcisme dans les embryons ce qui aura des implications importantes dans la détection et la prévention thérapeutique potentielle de l'aneuploïdie mosaïque dans les embryons préimplantatoires.<br>Cell division is a universal biological process necessary for reproduction, development, cell survival and the maintenance and repair of tissues. Accurate chromosome segregation during mitosis is essential to ensure replicated chromosomes are partitioned equally into daughter cells. Errors in chromosome segregation often result in cells with abnormal numbers of chromosomes, a condition termed aneuploidy, which is associated with impaired cellular health, tumorigenesis, congenital defects and infertility. Counterintuitively, preimplantation embryos from many mammalian species, including humans, often consist of a mixture euploid and aneuploid cells. Such mosaic aneuploidy in embryos is inexorably caused by errors in chromosome segregation during mitotic divisions following fertilization and has been associated with reduced developmental potential in fertility treatments. However, ever since its discovery 25 years ago, how and why mosaic aneuploidy arises in the preimplantation embryo has remained elusive.
To explore the causes and consequences of embryonic chromosome segregation errors, advanced imaging approaches were employed in the mouse preimplantation embryo. Live cell imaging analysis of chromosome segregation dynamics identified lagging anaphase chromosomes as the most prevalent form of chromosome mis-segregation in embryos. Lagging chromosomes frequently result in the encapsulation of single chromosomes into micronuclei, which occur in embryos in vitro and in vivo. Further live imaging and immunofluorescence experiments revealed chromosomes within micronuclei are subject to extensive DNA damage and centromeric identity loss, failing to assemble functional kinetochores and being recurrently mis-segregated during ensuing cell divisions in preimplantation development. To uncover the underlying causes for the increased propensity for chromosome mis-segregation in embryos, live imaging and loss-of-function approaches were used to examine the effectiveness of the mitotic safeguard mechanism, the Spindle Assembly Checkpoint (SAC). These studies demonstrated that the SAC normally functions to prevent segregation errors during preimplantation development but SAC signaling at misaligned chromosomes fails to delay anaphase. Moreover, SAC failure in embryos is most evident during mid-preimplantation development, independent of cell size. Partial inhibition of SAC target, the Anaphase Promoting Complex (APC/C), extended mitosis and reduced chromosome segregation errors in embryos.
These studies have uncovered deficient SAC function during preimplantation development as a major cause for the high incidence of lagging chromosomes in embryos, which result in repeated mis-segregation of single chromosomes in a manner that necessarily causes mosaic aneuploidy. Additionally, this work provides proof-of-principle demonstration that pharmacological modulation of SAC-APC/C signalling can avert chromosome segregation errors in the early embryo. Altogether, these findings present new insights into the causes and nature of chromosome mis-segregation in embryos, providing novel mechanistic explanations for the occurrence of mosaicism that will have substantial implications for the detection and potential therapeutic prevention of aneuploidy in preimplantation embryos.
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Turrin, Evelyne. "The role of the kinetochore in chromosome segregation during Meiosis I." Thesis, 2019. http://hdl.handle.net/1866/24464.
Full textAbstract:
La ségrégation des chromosomes est un processus complexe permettant la division égale du matériel génétique entre les cellules filles. Contrairement aux cellules somatiques, ce processus est sujet à des erreurs dans les cellules germinales telles que les ovocytes. Lorsque des erreurs surviennent lors de la ségrégation des chromosomes durant la méiose cela peut conduire à une aneuploïdie. L’aneuploïdie est la présence d’un nombre incorrect de chromosomes dans une cellule et est connue pour causer l’infertilité et des arrêts de grossesses chez l’humain. L’incidence de l’aneuploïdie augmente avec l’âge maternel (1).
Le kinétochore est une structure cellulaire impliqué dans la ségrégation des chromosomes. Il est composé de plus de 100 protéines et se situe entre les microtubules et les centromères. Les microtubules se lient aux kinétochores, et ces derniers s’attachent sur les centromères afin de séparer les chromosomes homologues durant la méiose et les chromatides des sœurs pendant la mitose (1–3). Dans les cellules somatiques, cette structure est bien connue (2). Pourtant, moins d’informations sont connues à dans l’ovocyte de mammifère en développement au cours de la méiose I (3,4).
Ce projet vise à étudier le rôle du kinétochore durant la ségrégation des chromosomes dans l’ovocyte de souris en développement. Plus spécifiquement, l’assemblage, le désassemblage, la dynamique et la tension des protéines du kinétochore seront évalués. Ce projet permettra de mieux comprendre le rôle du kinétochore durant la méiose I, ses implications durant la séparation des chromosomes, et éventuellement ses implications dans l’aneuploïdie.<br>Chromosome segregation is an intricate process in dividing genetic material equally between daughter cells. This process, unlike in somatic cells, is error prone in germ cells like the oocyte. When errors occur during meiosis in segregating chromosomes, aneuploidy results when the cell has an incorrect number of chromosomes. This can result in infertility and birth defects in human reproduction. The incidences of aneuploidy are also seen to increase with increasing maternal age (1).
The kinetochore is a cellular structure at the heart of chromosome segregation. It is composed of more than 100 proteins and is located between the microtubules and the centromeres. The microtubules attach onto the kinetochores, which themselves attach onto the centromeres, in order to pull the homologous chromosomes apart during meiosis and the sister chromatids during mitosis (1–3). Much is known about this multi-protein structure in somatic cells (2). Yet, very little is known about this in the developing mammalian oocyte during Meiosis I (1,3,4).
This project aims to investigate the role of the kinetochore in chromosome segregation in a developing mouse oocyte. More specifically, kinetochore protein assembly, disassembly, dynamics and tension will be assessed. This project will achieve a better understanding of the kinetochore’s role in Meiosis I, its implications in chromosome segregation in a developing mouse oocyte, and how it may be involved in aneuploidy.