Chez les eucaryotes supérieurs, la réplication de l'ADN est initiée à partir de plusieurs milliers d'origines. Mais la régulation spatio-temporelle de leur activation reste mal caractérisée. Une voie de contrôle (checkpoint) de la phase S est activée lorsque les fourches de réplication sont bloquées, inhibant ainsi l'activation d'origines tardives. L'objectif de ma thèse consistait à étudier deux facteurs essentiels dans le programme spatio-temporel de la réplication, dans le système du xénope : la protéine « checkpoint » Chk1, qui est un facteur inhibiteur de l'activation des origines, et les désoxyribonucléotides (dNTPs), précurseurs de la synthèse de l'ADN. Chez le xénope, après douze divisions embryonnaires, a lieu la transition mid-blastuléenne (MBT). A cette étape, une augmentation du ratio nucléo-cytosolique va entrainer la titration des facteurs de réplication, ce qui active le point de contrôle et ralentit la phase S. Il est possible de mimer in vitro les phases S rapides des embryons pendant le développement précoce en augmentant la concentration en noyaux dans l'extrait d'œufs.Nous avons pu voir par l'inhibition, la déplétion ou la surexpression de Chk1 que cette protéine régulait l'activation des origines lors d'un stress, mais également dans une phase S non perturbée, grâce à la technique du peignage moléculaire. Ce résultat montre que le niveau de Chk1 doit être finement régulé pour permettre une réplication correcte dans une phase S non perturbée, chez les eucaryotes supérieurs. Nous avons ensuite cherché à savoir si la concentration en dNTPs pouvait être limitante pendant le développement et comment elle modulait le programme de réplication. Nous avons comparé l'effet de l'ajout de dNTPs sur la réplication en mimant plusieurs stades précoces du développement pré-MBT. La variation de la concentration en dNTPs agit sur la réplication en augmentant à la fois l'activation des origines et, en fonction de la concentration en noyaux, aussi la vitesse des fourches. Cet effet est indépendant du checkpoint de la réplication dans ce système et d'autres études sont nécessaires pour comprendre les mécanismes moléculaires. / DNA replication in higher eukaryotes initiates at thousands of origins according to a spatio-temporal regulation program which is not well characterized. The S phase checkpoint is activated when replication forks are blocked which inhibits the firing of late origins. The aim of my thesis consisted to study two essentials factors in spatio-temporal replication program in Xenopus system: the checkpoint protein Chk1, inhibitor of origin activation, and the deoxyribonucleotides (dNTPs), DNA synthesis precursors. In Xenopus, the mid-blastula transition (MBT) occurs after twelve embryonic divisions. An increase of the nucleo-cytosolic ratio induces a titration of replication factors, that activates the checkpoint and slows down the S phase. It is possible to mimic in vitro the rapid S phases of early Xenopus development stages by increasing the nuclei concentration. By DNA combing combined with Chk1 inhibition, depletion and overexpression experiments, we show that Chk1 controls origins activation in perturbed but also unperturbed S phase. My results show that Chk1 levels needs to be tightly regulated in order to properly control the replication program during normal S phase in higher eukaryotes. In order to determine whether the concentration of dNTPs could be another limiting replication factor, we compared the effect of dNTPs addition on replication by mimicking in vitro several early stages of pre-MBT development. Addition of dNTPs affects DNA replication, by increasing origin activation and, dependent on nuclei concentration, also the fork speed. This effect is independent of the S phase checkpoint and further studies are needed in order to understand the molecular mechanisms behind.
| Identifer | oai:union.ndltd.org:theses.fr/2015SACLS043 |
| Date | 20 October 2015 |
| Creators | Platel, Marie |
| Contributors | Université Paris-Saclay (ComUE), Marheineke, Kathrin |
| Source Sets | Dépôt national des thèses électroniques françaises |
| Language | French |
| Detected Language | French |
| Type | Electronic Thesis or Dissertation, Text, Image, StillImage |
Page generated in 0.0022 seconds