Contributions à l'étude des dégénérescences du mycélium et des spores chez le champignon filamenteux Podospora anserina
Institution:
Paris 7Disciplines:
Directors:
Abstract EN:
Podospora anserina is a filamentous fungus used for many years to study various genetic and epigenetic phenomena. This thesis focuses on two phenomena observed in P. Anserina: The first is related to an epigenetic mechanism caused by defects in the transport of potassium. It was previously reported (Lalucque and Silar, 2004 Genetics) that the inactivation of two TRK-related K+ transporters in P. Anserina results in degeneration with incomplete penetrance and variable expressivity. To date, the mechanism of this cell degeneration is unknown. The availability of the complete genome sequence of P. Anserina has enabled to discover additional potassium transporters. I have deleted the genes encoding these transporters and construct strains with multiple deletions to study the roles of these transporters in potassium transport, physiology and colony degeneration. The second part deals with the identification of a Spore Killer (SK) gene in P. Anserina. Spore Killers belong to the Meiotic drives (MD) family. MD are nuclear genetic loci ubiquitous in eukaryotic genomes that cheat the Mendel laws by distorting segregation in their favor. During my PhD, I have identified and characterized in P. Anserina Spokl and Spok2, two genes responsible for SK. We show that they are related genes with both killing resistance activities, unlike other known MD. These alleles act as autonomous elements and exert their effects in any region of the genome. Moreover, Spokl acts as a resistance factor to Spok2 killing. As Spokl and Spok2 belong to a multigene family, these SK genes represent a novel kind of selfish genes that proliferate in population through meiotic distortion.
Abstract FR:
Podospora anserina est un champignon filamenteux constituant un très bon organisme modèle pour l'étude de nombreux phénomènes génétiques et épigénétiques. Cette thèse porte sur deux phénomènes observés chez P. Anserina : Le premier est lié à un mécanisme épigénétique provoqué par des défauts dans le transport du potassium. Il a déjà été montré (Lalucque and Silar, 2004 Genetics) que l'inactivation de deux gènes codant des transporteurs de potassium de type TRK chez le champignon modèle P. Anserina entraine l'apparition d'une dégénérescence avec une pénétrance incomplète et une expressivité variable, deux propriétés souvent exposées dans des maladies humaines. Par une approche de délétions ciblant la totalité des acteurs du transport de K+, j'ai caractérisé le rôle des canaux à potassium dans la physiologie de P. Anserina afin de mieux comprendre le déterminisme de la dégénérescence. Le second projet porte sur un phénomène appelé Spore-Killer. Les Spore-Killer sont des éléments génétiques appartenarr à la famille des "Meiotic drives" (MD). Ces MD entrainent un biais dans la ségrégation Mendélienne et se retrouvent ainsi sur-représentés dans la descendance. Durant ma thèse, j'ai identifié, chez Podospora anserina, Spokl et Spok2, chacun responsable d'un Spore-Killer. Ces gènes présentent des propriétés inhabituelles, que l'on ne retrouve pas chez les autres MD connus. De plus, dans la mesure où Spokl et Spok2 appartiennent à une famille multigénique présente dan de nombreuses espèces de champignons, ces gènes pourraient constituer une nouvelle classe de gènes égoïstes se propageant par dérive méiotique.