Etude des mécanismes de formation et d organisation de l hétérochromatine chez la souris

Abstract

La molécule d ADN porte l ensemble des informations génétiques nécessaires au fonctionnement de chaque cellule. Cette molécule est compactée dans le noyau grâce aux histones ce qui forme la chromatine. La chromatine peut être plus ou moins compactée. Ces différents états de compaction participent à la régulation de l expression génique dans les cellules. Par exemple la chromatine décondensée, l euchromatine, corrèle avec une chromatine active tandis que la chromatine condensée, l hétérochromatine, est réprimée. Pendant ma thèse, je me suis intéressée aux mécanismes impliqués dans la formation et l organisation de l hétérochromatine chez la souris. D une part, nous avons identifié les marques biochimiques qui caractérisent l hétérochromatine au niveau du gène Necdin qui appartient à une région d hétérochromatine facultative. Nous avons mis en évidence que les histones de cette région sont enrichies en une marque, la triméthylation de la lysine 20 de l histone H4, qui n avait pas encore été identifiée dans une région d hétérochromatine facultative. Nous avons également mis en évidence que la présence de cette marque corrèle avec une structure de chromatine condensée et inaccessible aux protéines liant l ADN. D autre part, nous avons analysé le rôle d un facteur d assemblage de la chromatine, CAF-1, chez la souris et en cellules souches embryonnaires (ES). Nous avons montré que CAF-1 est un facteur essentiel pour le développement de la souris et pour la survie des cellules ES. Nous avons également mis en évidence qu en l absence de ce facteur, les chromocentres et l hétérochromatine péricentrique sont désorganisés.In eukaryotes, DNA is packaged with histones proteins into chromatin, compacting DNA some 10 000 fold. The nucleosome is the fundamental unit of chromatin and is composed of an octamer of the four core histones (H2A, H2B, H3, H4) around which 147 base paires of DNA are wrapped. There are two major types of chromatin : euchromatin and heterochromatin. Euchromatin generally keeps genes competent for transcription whereas heterochromatin contains predominantly transcriptionally silent genes and includes specialized chromosomes structures such as centromeres and telomeres. We have tried to unravel the mechanisms that govern heterochromatin formation and organization in the mouse. First, we studied the formation of the facultative heterochromatin in the Prader-Willi Syndrome region. The maternal allele of the genes in this region are repressed while the paternal ones are imprinted. We found that this heterochromatin differs biochemically from the facultative heterochromatin found on the inactive X chromosome in the mammalian females. Indeed, the chromatin of these genes is enriched in a post-translation histone marks modification previously found in centromeric chromatin. We also showed that this chromatin is more condensed and less accessible to nucleases than usual facultative heterochromatin. Second, we have studied the role of the chromatin assembly factor 1, CAF-1, in the developing mouse and embryonic stem cells. We found that CAF-1 is an essential gene for mouse development. Our data also show that CAF-1 is required for the correct organization of the pericentric heterochromatin in mouse embryo and embryonic stem cells.ORSAY-PARIS 11-BU Sciences (914712101) / SudocSudocFranceF