Mechanistic insights into the effect of oxidative lesions and anticancer drugs on RNA pol II transcription and transcription coupled repair
Institution:
Université Louis Pasteur (Strasbourg) (1971-2008)Disciplines:
Directors:
Abstract EN:
The vital process of gene expression by RNA polymerase II (RNA pol II) can be disturbed by DNA lesions. A stalled RNA pol II can trigger transcription coupled repair (TCR). A central player during TCR is the Cockayne syndrome group B protein (CSB), which, when mutated, can give rise to Cockayne syndrome (CS). In this thesis, the effect of three abundant oxidative lesions was investigated using a well defined in vitro transcription system. Oxidative lesions blocked RNA pol II progression to a lesion-specific extent. Importantly, the presence of nuclear extract alleviated this block, and the subsequent purification of this bypass activity from HeLa nuclear extract identified a role for the elongation factor TFIIF in RNA pol II translesion RNA synthesis. Other elongation factors, including CSB, were identified to promote bypass of oxidative DNA damage for a factor-specific subset of lesions, which could have implications for CS. Secondly, the poorly understood mechanism of the novel anticancer alkylating agent Trabectedin, which is more potent in cells proficient in TCR, was investigated in this thesis. It was found that Trabectedin can lead to a persisting TCR complex by the inhibition of the endonuclase cut of XPG and the stimulation of XPF-ERCC1 cutting during TCR. A related cancer therapeutic is Zalypsis. In this thesis, this compound was shown to efficiently inhibit early steps in transcription. Which could have important implications for breast or prostate cancer.
Abstract FR:
Le processus vital d’expression des gènes par l’ARN polymérase II (ARN pol II) peut être perturbé par les lésions portées par l’ADN. Une ARN pol II bloquée peut déclencher la réparation couplée à la transcription (TCR). Un acteur central de la TCR est la protéine du syndrome de Cockayne du groupe B (CSB), qui, quand elle est mutée, peut donner naissance au syndrome de Cockayne (CS). Dans cette thèse, l’effet de trois lésions oxydatives abondantes a été étudié en utilisant un système de transcription in vitro bien défini. Les lésions oxydatives peuvent bloquer la progression de l’ARN pol II qui est spécifique à chaque lésion. Par ailleurs, la présence d’un extrait nucléaire réduit ce blocage, et la purification de l’activité de franchissement mit en évidence le rôle du facteur de transcription TFIIF dans la synthèse translésionnelle d’ARN par l’ARN pol II. D’autres facteurs d’élongation, incluant CSB peuvent promouvoir le franchissement des lésions oxydatives de l’ADN avec une spécificité de lésion pour chaque facteur, qui peut donc avoir des implications dans le phénotype CS. Deuxièmement, le mécanisme méconnu du nouvel agent anticancéreux alkylant Trabectedin a été étudié. Dans cette thèse, il a été montré que la Trabectedin peut conduire à une persistance du complexe TCR due à l’inhibition de la coupure par l’endonucléase XPG et à la stimulation de la coupure par XPF-ERCC1. Un autre médicament anticancéreux apparenté est Zalypsis Dans cette thèse, ce compose a montré une efficacité pour inhiber les premières étapes de la transcription, qui pourraient avoir d’importantes implications dans le cancer du sein ou de la prostate.