Schizosaccharomyces pombe devient de plus en plus un système modèle pour étudier la régulation de l'expression des gènes et des protéines dans les processus impliqués dans le développement de cancers et de maladies génétiques. Ces travaux peuvent servir à étudier les propriétés putatives de la protéine humaine HID1 à empêcher des tumeurs de se former. J'ai utilisé la technique RNAseq pour révéler les changements d'expression des gènes sur les cellules de S. pombe dont sont absentes trois gènes orthologues du gène humain HID1: hid1+, hid2+ et hid3+. Des mutants ont été créés par remplacement de gènes et testés pour découvrir leurs propriétés de croissance. La croissance du mutant hid2Δ semblait meilleure tandis que celle de hid3Δ semblait plus lente que les contrôles. La morphologie cellulaire de chaque mutant était normale. La microscopie à transmission électronique a révélé que l'appareil de Golgi était fortement modifié dans hid3Δ. RNAseq a montré que plus de 500 gènes étaient exprimés différentiellement dans hid3Δ. Les changements d'expression indiquaient des cellules sous tension. Par ailleurs, un jeu défini de facteurs de transcription et un groupe de gènes encodant des protéines situées et sécrétées ont été introduits, ce qui suggère que la perturbation de la fonction protéique au niveau de la membrane plasmique a un effet feedback sur la régulation de l'expression des gènes. J'émets l'hypothèse que la croissance lente de hid3Δ s'explique par un état cellulaire de quiescence partielle. Aussi, S. pombe ont été séquencées et révèlent l'expression de petits ARN non codants spécifiques, dont des introns complets et d'autres ARN non codants non annotés. / Schizosaccharomyces pombe has become increasingly a model system to study the regulation of gene expression, stress signaling and metabolic and protein changes for processes implicated in the development of cancer and genetic diseases. This work was started to determine if S. pombe could be used to study the putative anti-tumor forming properties of the human HID1 protein. I employed the NGS technology RNAseq to reveal gene expression changes to the cells of S. pombe lacking three orthologues of the human HID1 gene, hid1+, hid2+ and hid3+. Mutants lacking these genes were created by gene replacement and tested for growth properties. The mutant hid2Δ appeared to grow better and hid3Δ grew more slowly than WT controls. The cell morphology of each mutant was normal and lengths and widths were unchanged. Transmission electron microscopy revealed that the Golgi apparatus was greatly modified in hid3Δ but not in other genotypes. RNAseq showed that under standard growth conditions more than 500 genes were differentially expressed in hid3Δ. Expression changes were indicative of cells under stress. Also, a defined set of transcription factors and a group of genes encoding proteins located in the plasma membrane and secreted were induced, suggesting that disruption of protein function at the plasma membrane feeds back to regulate gene expression. I hypothesize that slow growth of hid3Δ is due to a partial quiescent cell state. To start investigating mechanisms regulating gene expression, small RNA libraries of the size of S. pombe introns were sequenced and revealed the expression of specific small non-coding RNAs, including full introns and other un-annotated non-coding RNAs.

Schizosaccharomyces pombe est devenu un important système modèle pour étudier les processus physiologiques, biochimiques et génétiques chez l'homme. Ces travaux appartiennent à un projet sur la façon dont la fonction altérée de l'appareil de Golgi contribue à des maladies comme le cancer ou cause des anormalités génétiques. La protéine HID-1 de C. elegans et des humains est une protéine de l'appareil de Golgi qui appartient à la superfamille de protéines DYMECLIN. Les animaux ont à la fois un gène HID1 et un gène DYM. Chez les humains, une expression réduite de HID1 est impliquée dans la prolifération de tumeurs. La perte de DYM chez les humains mène à une déformation squelettique. S. pombe a trois gènes orthologues HID-1, mais pas de DYM. Par contraste, de nombreux eucaryotes unicellulaires et pluricellulaires n'ont qu'un gène DYM. Les mutants de S. pombe sans Hid1 et Hid3 étaient sensibles au stress oxydatif et la croissance de hid3Δ a été stoppée dans des milieux de culture minimum standard. L'insensibilité de hid3Δ au brefeldin A, mais sa sensibilité au golgicide A démontrent que Hid3 fonctionne dans le transport antérograde à travers l'appareil de Golgi. Afin d'explorer des rapports indiquant que le renouvellement des protéines pourrait être modifié dans hid3Δ, j'ai entrepris une étude de protéomique à la quantification label-free. La régulation positive de la voie de signalisation MAPK de tension a démontré que les cellules étaient dans un état de tension dans des conditions normales de croissance. De plus, des composants de protéine dans plusieurs voies de signalisation étaient modifiés, pouvant affecter une large gamme de processus cellulaires. / Schizosaccharomyces pombe has become an important model system to study physiological, biochemical and genetic processes in humans. This work is part of a continuing project to study how altered Golgi function contributes to diseases, such as cancer, or causes of genetic abnormalities. The HID-1 protein of C. elegans and humans are peripheral membrane proteins of the Golgi apparatus and are part of the DYMECLIN superfamily of proteins. Animals have both a HID1 and a DYM gene. In C. elegans, HID-1 maintains normal cellular growth and in humans reduced expression of HID1 has been implicated in tumour proliferation. Loss of DYM in humans leads to skeletal deformation and potentially mental retardation. S. pombe has three HID-1 orthologues, but no DYM. In contrast, many unicellular and multicellular eukaryotes have only DYM. S. pombe mutants lacking Hid1 and Hid3 were sensitive to oxidative stress and growth of hid3Δ was stopped in standard minimal media. Insensitivity of hid3Δ to brefeldin A but sensitivity to golgicide A demonstrated that Hid3 operates in anterograde protein transport through the Golgi. In order to investigate reports that protein turnover might be altered in hid3Δ, I undertook a proteomics study using label-free protein quantification. Up-regulation of the MAPK stress signalling pathway demonstrated that cells were under a state of stress under standard growth conditions. In addition, protein components of Ras signalling, microtubule dynamics and chromatin remodelling were altered potentially affecting a wide variety of processes from cell cycle regulation to metabolism.