Impact de la protéine télomérique Rap1 sur les condensines chez Saccharomyces cerevisiae - TEL - Thèses en ligne Accéder directement au contenu
Thèse Année : 2023

Impact of the telomeric Rap1 protein on condensin in Saccharomyces cerevisiae

Impact de la protéine télomérique Rap1 sur les condensines chez Saccharomyces cerevisiae

Résumé

Condensin folds mitotic chromosomes. In the yeast Saccharomyces cerevisiae, condensin also cooperates with the main telomere factor Rap1 to rescue dicentrics stemming from accidental fusions between telomeres (Guérin et al. 2019). Rap1 bound in tandem and condensin promote the spatial localization of fused telomeres at the abscission site where dicentric breakage takes place. Features needed for an efficient rescue are multiple Rap1 molecules bound in tandem with high affinity and high density. The continuous covering of DNA may act as a steric roadblock on condensin loop extrusion activity. In this scenario, increasing the spacing between the DNA-bound Rap1 molecules allows condensin to grab DNA within the array and therefore to extrude it. Supporting this hypothesis, condensin-DNA interaction increases at the border of Rap1-bound arrays only when the Rap1 molecules are closely spaced. What could be the impact on chromatin folding ? Using a microscopy approach, we found that high-density Rap1-bound tandem arrays lead to local chromatin decompaction in anaphase/telophase when condensin activity is high but not in G1 when condensin activity is low or absent. Increasing the spacing between the DNA-bound Rap1 molecules partially restores chromatin compaction, suggesting that decompaction is a consequence of condensin blockage on the array. Together these results lead us to propose the following model. When an extruding condensin encounters a high-density Rap1-bound tandem, loop extrusion stalls due to failure to capture downstream free DNA.
La condensine replie les chromosomes mitotiques. Chez la levure Saccharomyces cerevisiae, condensine coopère également avec la protéine télomérique Rap1 dans le cadre d'un mécanisme de secours permettant de résoudre les dicentriques issus de fusions accidentelles entre les télomères (Guérin et al. 2019). Rap1, lié en tandem, et condensine favorisent ensemble la localisation spatiale des télomères fusionnés au site d'abscission où a lieu la rupture des dicentriques. Les caractéristiques nécessaires pour un sauvetage efficace sont les suivantes : plusieurs molécules Rap1 liées en tandem avec une haute affinité et une haute densité. Le recouvrement continu de l'ADN peut agir comme une barrière stérique sur l'activité d'extrusion de boucle de condensine. Dans ce scénario, l'augmentation de l'espacement entre les molécules Rap1 liées à l'ADN libère un espace sur l'ADN permettant sa capture par condensine afin de l'extruder. À l'appui de cette hypothèse, l'interaction condensine-ADN est enrichit à la frontière des répétitions Rap1 seulement lorsque les molécules Rap1 en tandem sont très proches. Quel pourrait être l'impact sur le repliement de la chromatine ? En utilisant une approche de microscopie, nous avons trouvé que Rap1 lié en tandem avec une haute densité mène à une décompaction locale de la chromatine. Cette décompaction est spécifique à l'anaphase/télophase, au moment où l'activité de la condensine est élevée, mais non en G1 où l'activité de la condensine est faible ou absente. L'augmentation de l'espacement entre les molécules Rap1 liées à l'ADN restaure partiellement la compaction de la chromatine. Ceci qui suggère que la décompaction est une conséquence du blocage de la condensine sur le tandem. L'ensemble de ces résultats nous amène à proposer le modèle suivant. Lorsque la condensine commence à extruder l'ADN et rencontre un tandem de haute densité lié par Rap1, l'extrusion de boucle bloque en raison de l'impossibilité de capturer l'ADN libre en aval. Ce blocage peut conduire à la dissociation de la condensine ou au désassemblage de la boucle et, par conséquent, à la décompaction de la chromatine.
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Origine : Version validée par le jury (STAR)

Dates et versions

tel-04290726 , version 1 (17-11-2023)

Identifiants

  • HAL Id : tel-04290726 , version 1

Citer

Alice Deshayes. Impact de la protéine télomérique Rap1 sur les condensines chez Saccharomyces cerevisiae. Biologie moléculaire. Université Paris-Saclay, 2023. Français. ⟨NNT : 2023UPASL004⟩. ⟨tel-04290726⟩
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