Abstract: By differentiating chromosomal ends from internal breaks, telomeres prevent DNA damage checkpoint activation and provide protection from inappropriate DNA repair activity that could create genomic instability. In Saccharomyces cerevisiae, a large number of genes have been identified that are implicated in telomerase and telomere structure and/or function. However, a comprehension of the mechanism of action of these genes and how they relate to other genes is lacking. The function of end protection is based on the telomeric repeats and associated proteins, but evidence is accumulating that the subtelomeric region also plays a role. This region contains binding sites for various proteins, notably Tbf1. TBF1 is an essential gene and the protein has been implicated in telomere homeostasis, chromatin remodelling, and the DNA damage response. My master’s project is based on the observation that cells harbouring a thermosensitive (tbf1-ts) allele have abnormally short telomeres. However, all four known mutant tbf1 alleles have multiple point mutations, which renders their analyses difficult. In order to be able to more precisely determine the origin of the phenotypic variations, we used site-directed mutagenesis to create single point mutation tbf1 alleles. These experiments yielded two particular mutations, tbf1-82 and tbf1-453, which were found to have growth defects at various temperatures as well as increased sensitivity to DNA damaging drugs. Although the alleles had only minor telomere length phenotypes, it was discovered that Tbf1 could have a direct role in telomere stability in special situations. For example, in the absence of telomerase, which normally maintains telomeres, cells enter replicative senescence after about 60 population doublings and stop dividing. A small subset of the cellular population is able to evade this growth arrest by maintaining telomeres via a recombination-dependent process. An introduction of the tbf1-82 or tbf1-453 mutation into strains that also lacked telomerase caused a dramatic advance in time of onset of senescence. Thus this work uncovered that Tbf1 is a previously unknown regulator of senescence. Various genetic assays with homologous recombination genes and chromatin regulators were performed to help further characterize TBF1 and its interactors. Characterization of these novel tbf1 alleles has given new insights into the multiple roles of Tbf1. / En différenciant les extrémités chromosomiques des cassures d’ADN internes, les télomères empêchent l'activation de la signalisation d’un dommage à l'ADN et fournissent une protection contre des activités inappropriées qui sont associées à une réparation de l'ADN. Une telle réparation pourrait en fait créer une instabilité génomique. Chez Saccharomyces cerevisiae, un nombre de protéines sont impliquées dans la structure du télomère et / ou la fonction de la élomérase. On pense que la protection des télomères est gérée par les répétitions télomériques et les protéines associées, mais il y a de plus en plus d’indices que la région sous-télomérique joue également un rôle. Cette région contient des sites de liaison pour plusieures protéines, notamment pour Tbf1. TBF1 est un gène essentiel et la protéine est impliquée dans l'homéostasie des télomères et dans la réponse aux dommages de l’ADN. Toutefois, les mécanismes moléculaires restent à être précisés. Mon projet de Maîtrise est basé sur l’observation que dans les cellules qui ont un allèle thermosensible (tbf1-ts), les télomères sont anormalement courts. Malheureusement, les 4 allèles mutants de tbf1 connus présentent tous des mutations ponctuelles multiples ce qui rend leur analyse difficile. Pour clarifier l'origine des variations phénotypiques de ces mutations, la mutagenèse dirigée a été utilisée pour créer des allèles tbf1 avec une seule mutation. Mes résultats montrent que deux mutations spécifiques, tbf1-82 et tbf1-453, causent des défauts de croissance cellulaires, ainsi qu'une sensibilité aux drogues qui endommageant l'ADN. Une analyse détaillée de ces nouveaux allèles de tbf1 a montré que la protéine pourrait avoir un rôle direct dans le maintien de la stabilité des télomères. Par exemple, en absence de la télomérase qui est responsable du maintien des télomères, les cellules entrent en sénescence réplicative après environ 60 générations et arrêtent de se diviser. Par contre, une petite fraction de la population est capable de contourner cet arrêt de croissance car ces cellules maintiennent les télomères par un processus dépendant de la recombinaison homologue. L'introduction de mutations tbf1 dans des souches sans télomérase provoque une accélération d’entrée en sénescence; donc Tbf1 est un régulateur précédemment inconnu de la sénescence. Divers tests génétiques avec des gènes de recombinaison homologue et des régulateurs de chromatine ont été effectués pour aider à caractériser TBF1 et ses interactions. La caractérisation de ces nouveaux allèles a permis de mieux comprendre les multiples rôles de Tbf1.
| Identifer | oai:union.ndltd.org:usherbrooke.ca/oai:savoirs.usherbrooke.ca:11143/11077 |
| Date | January 2017 |
| Creators | Bonnell, Erin |
| Contributors | Wellinger, Raymund |
| Publisher | Université de Sherbrooke |
| Source Sets | Université de Sherbrooke |
| Language | English |
| Detected Language | French |
| Type | Mémoire |
| Rights | © Erin Bonnell |
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