La régulation de la transcription est un processus complexe qui a évolué pendant des millions
d’années permettant ainsi aux cellules de s’adapter aux changements environnementaux. Notre
laboratoire étudie le rôle de la rapamycine, un agent immunosuppresseur et anticancéreux, qui
mime la carence nutritionelle. Afin de comprendre les mécanismes impliqués dans la réponse a
la rapamycine, nous recherchons des mutants de la levure Saccaromyces cerevisiae qui ont un
phenotype altérée envers cette drogue. Nous avons identifié le gène RRD1, qui encode une
peptidyl prolyl isomérase et dont la mutation rend les levures très résistantes à la rapamycine et il
semble que se soit associé à une réponse transcriptionelle alterée. Mon projet de recherche de
doctorat est d’identifier le rôle de Rrd1 dans la réponse à la rapamycine. Tout d’abord nous
avons trouvé que Rrd1 interagit avec l’ARN polymérase II (RNAPII), plus spécifiquement avec
son domaine C-terminal. En réponse à la rapamycine, Rrd1 induit un changement dans la
conformation du domaine C-terminal in vivo permettant la régulation de l’association de RNAPII
avec certains gènes. Des analyses in vitro ont également montré que cette action est directe et
probablement liée à l’activité isomérase de Rrd1 suggérant un rôle pour Rrd1 dans la régulation
de la transcription. Nous avons utilisé la technologie de ChIP sur micropuce pour localiser Rrd1
sur la majorité des gènes transcrits par RNAPII et montre que Rrd1 agit en tant que facteur
d’élongation de RNAPII. Pour finir, des résultats suggèrent que Rrd1 n’est pas seulement
impliqué dans la réponse à la rapamycine mais aussi à differents stress environnementaux, nous
permettant ainsi d’établir que Rrd1 est un facteur d’élongation de la transcription requis pour la
régulation de la transcription via RNAPII en réponse au stress. / Transcriptional regulation is a complex process that has evolved over millions of years of
evolution. Cells have to sense environmental conditions and adapt to them by altering their
transcription. Herein, we study the role of rapamycin, an immunosuppressant and anticancer
molecule that mimics cellular starvation. To understand how the action of rapamycin is
mediated, we analyzed gene deletion mutants in the yeast Saccharomyces cerevisiae that have an
altered response to this drug. Deletion of RRD1, a gene encoding a peptidyl prolyl isomerase,
causes strong resistance to rapamycin and this was associated with a role of Rrd1 in the
transcriptional response towards rapamycin. The main focus of my PhD was therefore to unravel
the role of Rrd1 in response to rapamycin. First, we discovered that Rrd1 interacts with RNA
polymerase II (RNAPII), more specifically with its C-terminal domain and we showed that in
response to rapamycin, Rrd1 alters the structure of this C-terminal domain. This phenomenon
was confirmed to be directly mediated by Rrd1 in vitro, presumably through its peptidyl prolyl
isomerase activity. Further, we demonstrated that Rrd1 is capable of altering the occupancy of
RNAPII on genes in vivo and in vitro. With the use of ChIP on chip technology, we show that
Rrd1 is actually a transcription elongation factor that is associated with RNAPII on actively
transcribed genes. In addition, we demonstrate that Rrd1 is indeed required to regulate the
expression of a large subset of genes in response to rapamycin. This data let us propose a novel
mechanism by which Rrd1 regulates RNAPII during transcription elongation. Finally, we
provide evidence that Rrd1 is not only required for an efficient response towards rapamycin but
to a larger variety of environmental stress conditions, thus establishing Rrd1 as a transcriptional
elongation factor required to fine tune the transcriptional stress response of RNAPII.
| Identifer | oai:union.ndltd.org:LACETR/oai:collectionscanada.gc.ca:QMU.1866/4195 |
| Date | 08 1900 |
| Creators | Poschmann, Jeremie |
| Contributors | Ramotar, Dindial |
| Source Sets | Library and Archives Canada ETDs Repository / Centre d'archives des thèses électroniques de Bibliothèque et Archives Canada |
| Language | English |
| Detected Language | French |
| Type | Thèse ou Mémoire numérique / Electronic Thesis or Dissertation |
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