Mécanismes moléculaires impliqués dans le ciblage génique chez Physcomitrella patens

Résumé : Le ciblage génique est l’intégration d’un fragment d’ADN exogène partageant des homologies de séquences avec un génome receveur, au locus génomique correspondant. On parle alors d’intégration ciblée de façon opposée à l’intégration aléatoire qui se fait de façon non homologue. Le mécanisme moléculaire impliqué dans le ciblage génique est la voie de réparation de l’ADN par recombinaison homologue, basée sur l’action de la protéine RAD51 qui permet l’échange entre séquences homologues et sur l’action d’endonucléases et de résolvases qui permettent de rétablir la conformation de la double hélice d’ADN. Chez la plupart des eucaryotes, la transformation génétique avec un fragment d’ADN exogène se fait majoritairement par intégration aléatoire. Il existe cependant quelques exceptions comme la levure Saccharomyces cerevisiae ainsi que la mousse Physcomitrella patens, dans lesquelles les intégrations se font préférentiellement de manière ciblée. Alors que chez la levure, toutes les intégrations ciblées résultent de deux évènements de recombinaison homologue conduisant au remplacement du gène, chez la mousse les intégrations ciblées résultent également d’insertions ciblées ou correspondant à un seul évènement de recombinaison homologue accompagné d’une intégration qui apparait comme non homologue. Afin d’étudier les mécanismes moléculaires impliqués dans le ciblage génique chez la mousse, lors des remplacements de gène mais également lors de ces insertions ciblées, j’ai réalisé une analyse fonctionnelle des protéines PpRAD51, en utilisant une approche comparative entre une espèce végétale très peu compétente pour le ciblage génique, Arabidopsis thaliana, et une espèce végétale très compétente pour le ciblage génique, Physcomitrella patens. Cette étude a mis en évidence une disjonction de fonction des protéines PpRAD51 : en effet, la moitié N-terminale de la protéine est fonctionnelle pour les divisions mitotiques mais ne l’est pas pour le ciblage génique. Parallèlement, j’ai mesuré l’effet de l’absence de l’endonucléase RAD1-RAD10 sur le ciblage génique en étudiant les mutants de délétion Δrad1, Δrad10 et Δrad1Δrad10. Cette étude a permis de montrer le rôle important de ce complexe endonucléase dans le ciblage génique chez la mousse, et plus particulièrement dans les insertions ciblées.
Type de document :
Mémoire d'étudiant
Sciences du Vivant [q-bio]. 2013
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Contributeur : Anna Marenelly <>
Soumis le : lundi 3 octobre 2016 - 16:12:05
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Document(s) archivé(s) le : vendredi 3 février 2017 - 13:52:52

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Anouchka Debast Guyon. Mécanismes moléculaires impliqués dans le ciblage génique chez Physcomitrella patens. Sciences du Vivant [q-bio]. 2013. 〈hal-01375860〉

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