Reproduction de : Thèse doctorat : Pharmacie. Biologie cellulaire et moléculaire : Reims : 2006. / Titre provenant de l'écran-titre. Bibliogr. p.198-229.

Toxoplasma gondii est un parasite intracellulaire qui appartient au phylum des Apicomplexa. Il est l'agent pathogène de la toxoplasmose. Ce parasite opportuniste est responsable de la toxoplasmose cérébrale chez les individus immunodéprimés et le fœtus. L'interconversion du parasite de la forme tachyzoïte virulente à la forme bradyzoïte quiescente est au centre de la pathogénèse de cette infection. Ce processus repose sur une régulation fine de l'expression des gènes. Des études suggèrent un contrôle transcriptionnel de l'interconversion avec l'expression exclusive de certains gènes dans un stade donné de différenciation parasitaire. Cependant, ce parasite et son phylum se distinguent des autres eucaryotes par un nombre limité de facteurs spécifiques de transcription. Nous avons émis l'hypothèse que le niveau d'expression des gènes de Toxoplasma gondii est étroitement régulé par la structure physique et la nature chimique de la chromatine. Au début de ma thèse, peu de choses étaient connues sur le remodelage de la chromatine chez Toxoplasma gondii. L'ensemble de nos résultats et ceux d'autres équipes, convergent vers l'idée de l'existence d'un « code histone parasitaire » hautement sophistiqué. Pendant ma thèse, nous avons identifié et caractérisé une histone lysine méthyltransférase de la famille de SET8 responsable de la méthylation de H4K20. Le rôle de H4K20-me dans la stabilité du génome est considérée comme une fonction apparue précocement dans l'évolution tandis que son rôle dans l'hétérochromatine est considérée comme une fonction apparue plus tardivement avec la complexification des génomes. Chez Toxoplasma gondii, TgSET8 est capable de mono-, di-, et triméthyler H4K20 ; ce qui la distingue de son homologue humain SET8 qui catalyse exclusivement la monométhylation. La différence d'activité entre les deux enzymes semble reposer sur un seul résidu du site catalytique. TgSET8 et sa marque H4K20-me1 sont régulées au cours du cycle cellulaire et localisent au niveau des régions d'hétérochromatine péricentriques et télomériques chez T. gondii et P. falciparum. L'ensemble de nos résultats montrent que la fonction de SET8 et H4K20 dans l'hétérochromatine n'est pas restreinte aux métazoaires. Nous avons également étudié le rôle de KMTox, une autre histone lysine-méthyltransferase de Toxoplasma gondii. Localisée dans le noyau, elle possède un domaine HMG capable de se lier à l'ADN. Cette enzyme catalyse la méthylation des histones H4 et H2A in vitro, avec une augmentation de l'activité en conditions réductrices. KMTox interagit spécifiquement avec une 2-cys peroxiredoxine-1 typique et l'interaction semble être favorisée en condition oxydative. Parmi d'autres fonctions cellulaires, KMTox semble réguler majoritairement les gènes impliqués dans la réponse antioxydante et le maintien de l'homéostasie cellulaire. Elle pourrait réguler l'expression des gènes chez Toxoplasma gondii par la mis en place d'un remodelage rapide de régions chromatiniennes et contribuer à la mise en place de la réponse antioxydante via son interaction avec le senseur redox TgPrx1.