Au cours de la réplication et de la réparation des dommages à l’ADN, un certain nombre de protéines sont acétylées. L’acétylation des protéines est un moyen élégant de modifier de manière transitoire les propriétés des protéines cibles, notamment en changeant les interactions protéine-acide nucléique par la neutralisation de la charge positive. Or, le rôle fonctionnel de l’acétylation de la grande majorité des protéines est majoritairement inconnu. PCNA, le facteur de processivité des ADN polymérases, coordonne les mécanismes de réplication et de tolérance des dommages afin d’assurer une réplication fidèle et efficace. Il adopte une structure trimérique en forme d’anneau qui encercle l’ADN et stimule la processivité de distinctes ADN poymérases en agissant comme une pince glissante sur l’ADN. Les travaux de cette thèse décrivent qu’une acétylation dynamique sur les résidus lysines localisés au niveau de sa surface de glissement joue un rôle crucial dans la maintenance de l’intégrité du génome. De multiples acétylations sont requises pour la résistance des cellules aux dommages à l’ADN suggérant un contrôle précis de la dynamique d’interaction avec les phosphates de l’ADN. L’acétyltransférase des cohésines Eco1 cible la lysine 20 de la surface interne de l’anneau à la fois in vitro et in vivo en réponse aux dommages. Mimer l’acétylation constitutive de ce résidu, réduit la processivité de la polymérase δ à la fois in vivo et in vitro. De plus, des analyses génétiques démontrent l’importance cruciale de l’acétylation de PCNA dans la suppression des voies de tolérance des dommages. Cela se produit par l’inhibition spécifique de la synthèse translésionnelle, favorisant la recombinaison homologue médiée par la cohésion, connectant l’acétylation aux autres modifications post-traductionnelles de PCNA. Finalement, nous démontrons que les lysines à l’intérieur de l’anneau ont un rôle spécifique pour l’activité des polymérases translésionnelles suggérant l’existence de mécanismes contrôlant la processivité de ces enzymes mutagènes. Cette thèse éclaircit le rôle de PCNA pour contrôler distinctivement l’activité des différentes classes d’ADN polymérases, impliquant une régulation directe de la surface de glissement afin de promouvoir la stabilité du génome. / During DNA replication and repair, a large number of proteins are acetylated. Protein acetylation is an elegant mean to transiently regulate their functions, in particular by changing the interactions between proteins and nucleic acids through the neutralization of the positive charge. However, the functional role of acetylation for most proteins is unknown. The Proliferating Cell Nuclear Antigen coordinates the mechanisms of replication and tolerance of DNA damage in order to ensure an accurate and efficient replication. PCNA adopts a ring-shaped structure that encircles DNA to stimulate polymerases processivity by acting as a sliding clamp for distinct polymerases. The work presented in this thesis describes that dynamic acetylation of lysine residues at the sliding surface of the ring plays a crucial role in the maintenance of genome integrity. Multiple acetylations are required for resistance of cells to DNA damage, suggesting a precise and dynamic control of the interaction with the phosphate backbone of the DNA. Cohesin acetyltransferase Eco1 targets lysine 20 at the inner ring both in vitro and in vivo in response to DNA damage. Mimicking constitutive acetylation on K20 reduces polymerase δ processivity both in vitro and in vivo. Furthermore, using genetic analyses, we demonstrate the crucial importance of PCNA acetylation to robustly suppress DNA damage tolerance pathways. This occurs through the specific inhibition of the translesion synthesis pathway, favouring cohesion mediated homologous recombination and connecting acetylation with other well-known modifications of PCNA. Finally, we demonstrate that lysines at the inner ring have a specific role to control translesional polymerase processivity, suggesting the existence of a mechanism to control these mutagenic enzymes. This thesis sheds light on how PCNA distinctively controls the activity of different classes of DNA polymerases, implicating direct regulation of PCNA sliding surface to promote genome stability.
| Identifer | oai:union.ndltd.org:LAVAL/oai:corpus.ulaval.ca:20.500.11794/26378 |
| Date | 23 April 2018 |
| Creators | Billon, Pierre |
| Contributors | Côté, Jacques |
| Source Sets | Université Laval |
| Language | French |
| Detected Language | French |
| Type | thèse de doctorat, COAR1_1::Texte::Thèse::Thèse de doctorat |
| Format | 1 ressource en ligne (xxiv, 173 pages), application/pdf |
| Rights | http://purl.org/coar/access_right/c_abf2 |
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