L’information génétique contenue dans le noyau de la cellule doit être dupliquée fidèlement afin d’être transmise aux cellules filles pendant la division cellulaire. Pour organiser leur division, les cellules suivent un cycle reproductible composé de quatre étapes appelé cycle cellulaire. La préparation et l’exécution du programme de réplication de l’ADN ont lieu pendant des phases spécifiques du cycle grâce à l’intervention de multiples partenaires protéiques et de régulateurs structuraux. En particulier, la réplication de l’ADN s’effectue sur une matrice complexe constituée d’ADN associé à des protéines appelée chromatine. Cette dernière influence et est influencée par la réplication de l’ADN. Le travail présenté ici a pour objectif de faire le lien entre la conformation de la chromatine et la cinétique de réplication de l’ADN. Pour ce faire, nous combinons plusieurs techniques. La cytométrie de flux nous permet de suivre la quantité d’ADN présent dans une population de cellules et, à l’aide d’une méthode développée dans notre laboratoire, d’extraire le programme de réplication moyen d’une population de cellules. La technique de SAXS fournit des informations sur l’organisation locale des protéines et de l’ADN in vivo. Nos données peuvent être interprétées comme un cristal liquide avec un ordre nématique et une faible longueur de corrélation, ce qui suggère que la chromatine de la levure est majoritairement dépourvue d’une organisation en fibre de 30nm in vivo. Par ailleurs, par la méthode de peignage d’ADN, nous reproduisons les résultats précédemment obtenus montrant que la distance entre zones répliquées est d’environ ~60kb qui correspond à la distance entre des origines de réplication identifiées. Cependant, d’après l’étude du comportement dynamique de l’initiation, nous proposons que les initiations sont plus fréquentes que ce qui a été mesuré précédemment et correspondent à la distance entre les protéines MCM disposées sur le génome. / Genetic information carried in the cell nucleus must be faithfully duplicated to be transmitted to daughter cells during cell division. In order to orchestrate their division, cells go through a reproducible 4 stages cycle called «cell cycle». The preparation and execution of the DNA replication program is restricted to specific phases and implies many proteic and structural regulators. In particular, DNA replication occurs on a complex template of DNA associated with proteins. The latter is both influencing and influenced by DNA replication. This work aims at investigating the link between chromatin conformation and the kinetics of DNA replication. In order to do so, we combine several techniques. Using flow cytometry, we follow the evolution of a cell population with regards to their DNA content and, with a method developed in our laboratory, decipher the population averaged temporal program of DNA replication. SAXS data provide information on the local organisation of protein and DNA in vivo. Our data can be interpreted as a liquid crystal with a nematic order and a short correlation length, which suggest that yeast chromatin in vivo is predominantly devoid of 30 nm fibres organisation. On the other hand, we performed DNA combing to study the replication program in single cells. We reproduce previously obtained result showing that distance between replicated tracks is of ~60kb which corresponds to the distance between known origins of replication. However, studying the behaviour of initiation, we propose that the initiation events are more frequent than previously measured and correspond to distances between MCMs proteins loaded on the genome.

Les agents permettant de créer des dommages sur l'ADN sont principalement utilisés dans les traitements contre le cancer. L'activation de points de contrôle du cycle cellulaire après lésion de l'ADN entraîne un arrêt du cycle des cellules. De la connaissance des mécanismes moléculaires de l'arrêt du cycle cellulaire par ces points de contrôle dépend l'efficacité du traitement. Dans les cellules humaines, ces points de contrôle sont primordiaux puisque leur inactivation entraîne la carcinogenèse (génération de cancers). Après traitement par des agents chimiothérapiques et des rayons X, les cellules s'arrêtent en phase G-1 et G-2/Mitose (M) du cycle cellulaire. Si de nombreuses études ont permis de clarifier les mécanismes de l'arrêt en phase G-1 pour des cellules dont l'ADN est endommagé, peu de données sont disponibles concernant l'arrêt en phase G-2/M. Parmi ces points de contrôle, le point de contrôle G-2/M est particulièrement important car il prévient l'entrée en mitose (phase M) des cellules dont l'ADN est endommagé. <br /> Nous avons analysé le rôle du complex appelé APC (Anaphase-Promoting Complex) dans les points de contrôle G-2/M après lésion de l'ADN. Les lésions de l'ADN sont induites dans les cellules synchronisées en phase S. Suite à ces dommages, les cellules montrent un retard et s'arrêtent en phase G-2 avec 4N chromosomes. Afin d'identifier les bases biochimiques de l'arrêt en G-2/M après traitement avec des agents endommageant l'ADN, nous allons concentrer notre recherche sur un complexe composé de multiples protéines possédant une activité de ligation de l'ubiquitine de type E3 (ubiquitin-ligase E3). Ce complexe APC est necessaire pour la dégradation des inhibiteurs d'entrée en anaphase, cyclins mitotiques, et plusieurs kinases mitotiques pour la complétion de la sortie de la mitose. Nous avons analysé et déterminé que l'absence d'activité du complexe APC inhibe l'activation du point de contrôle G-2/M lors de dommages de l'ADN.