Au cours de la spermiogenèse, les spermatides entreprennent une importante étape de remodelage de chromatine au cours de laquelle nous avons précédemment observé chez la souris, la présence de cassures transitoires d’ADN dans toutes les spermatides, un résultat qui fût également observé par notre groupe chez l’humain. De plus, il a été démontré qu’une fraction importante de ces cassures étaient bicaténaires. Compte tenu du caractère haploïde des spermatides, la recombinaison homologue ne peut avoir lieu, ne laissant recours qu’à des mécanismes de jonction d’extrémités connus pour les insertions, les délétions ainsi que les translocations chromosomiques qu’elles occasionnent. Nous avons donc proposé que ces cassures, intrinsèques au processus de maturation de cette cellule, puissent représenter une nouvelle source de variabilité génétique. Certains cas pathologiques dans lesquels la réparation d’ADN se ferait de façon dysfonctionnelle pourraient même mener à l’infertilité ou encore à la perte d’embryon. Étant donné la nouveauté de ces observations, les objectifs principaux furent d’effectuer un premier survol pour l’identification du ou des système(s) de réparation impliqué(s) durant le remodelage de chromatine et de tenter de préciser la voie de signalisation qui en est responsable. D’après la présence des protéines clés des voies de réparation possiblement impliquées dans les spermatides allongeantes murines, le D-NHEJ serait le système de réparation principalement utilisé dans la réparation de ces dernières, des expériences qui ne furent pas aussi concluantes chez l’humain. En parallèle, deux versions de MRE11 recombinantes ont été produites dans le but d’effectuer sous peu des tests fonctionnels de purification de complexes protéiques. La forme endogène de cette protéine est recrutée de façon précoce à tous les sites de cassures bicaténaires d’ADN, en faisant ainsi une excellente candidate pour confirmer les résultats obtenus chez la souris. Des analyses de colocalisation effectuées entre certaines protéines clés et yH2AFX, un marqueur normalement associé aux cassures bicaténaires d’ADN dans les cellules somatiques, n’ont pas été convaincantes. Ce résultat suggère que ce dernier ait une fonction autre dans les spermatides allongeantes. Comme notre groupe a préalablement obtenu des évidences suggérant que la TOPOIip soit à l’origine des cassures dans les spermatides allongeantes, cette hypothèse fut vérifiée en tentant de diminuer leur création en incubant les spermatides en présence de merbarone, un inhibiteur de TOPOII présélectionné in vitro.Encore quelques travaux restent à faire étant donné que l’entrée de la merbarone dans les noyaux des spermatides n’a pas pu être confirmée mais la persistance de yH2AFX dans les spermatides allongeantes malgré l’inhibition des TOPOII tend à soutenir l’hypothèse proposée. Ces travaux constituent les premiers pas vers une meilleure compréhension de l’implication des systèmes de réparation d’ADN ainsi que du variant d'histone H2AFX durant le remodelage de chromatine de la spermiogenèse. Une meilleure caractérisation du système de réparation impliqué permettra de mieux comprendre les conséquences de ce processus endogène sur l’intégrité génétique du gamète mâle et sur sa contribution à l’ajout de polymorphisme dans la population.[ symboles non conformes]

Les facteurs de transcription pionniers possèdent l’unique faculté de reconnaître leurs sites de liaison dans la chromatine compactée, classiquement inaccessibles aux facteurs de transcription et d’en stimuler le remodelage. Parmi ceux-ci, le pionnier Pax7 permet le déploiement d’un répertoire d’enhancers nécessaires à l’implantation du destin des cellules mélanotropes. Pax7 lie rapidement ses enhancers, mais leur ouverture et leur activation sont plus lentes, suggérant une action pionnière en plusieurs étapes. La cascade d'événements permettant le remodelage de la chromatine suite à la liaison de Pax7 est jusqu’à maintenant inconnue. Pour caractériser et différencier les étapes, nous avons étudié le recrutement de coactivateurs aux enhancers et l’évolution de l’environnement chromatinien. Une première phase de l’action pionnière de Pax7 coïncide avec son recrutement et celui du facteur coopérant Tpit. L'activation des enhancers, mise en évidence par le dépôt de la marque H3K27Ac et le recrutement de p300, ainsi que le remodelage de la chromatine par le complexe SWI/SNF a lieu dans la seconde étape du processus. Néanmoins, Pax7 entraîne dès son recrutement une déstabilisation de la structure de la chromatine, mise en évidence par la perte de la marque répressive H3K9me2 et le recrutement de LSD1, une déméthylase de H3K9me2. En bloquant le cycle cellulaire en G1, nous montrons que la seconde étape est dépendante du cycle cellulaire, suggérant une implication de la machinerie de réplication ou de la réorganisation générale de la chromatine au cours de la mitose. / Pioneer transcription factors possess the unique faculty to recognize their binding sites in compacted chromatin, classically inaccessible to transcription factors and to initiate chromatin remodeling. Among these, pioneer factor Pax7 opens a new enhancer repertoire required for melanotrope fate specification. Pax7 binds rapidly to its enhancers, but their opening is a longer process involving multiple steps. The cascade of events leading to chromatin remodeling following Pax7 binding is until now unknown. To characterize and differentiate these steps, we studied coactivator recruitment and the changes of chromatin environment at these sites. A first step of Pax7 action coincides with its recruitment together with Tpit, a nonpioneer factor. Enhancer activation, highlighted by the deposition of the H3K27Ac mark and by recruitment of the coactivator p300, as well as chromatin remodeling by the SWI/SNF complex happen in the second step of this process. Nevertheless, upon recruitment, Pax7 immediately leads to a chromatin destabilization, highlighted by the loss of the repressive mark H3K9me2 ascribed to the demethylase LSD1. By blocking the cell cycle in G1, we show that the second step is dependent on cell cycle progression, suggesting an implication of the replication machinery and/or of chromatin assembly/disassembly at mitosis.