Réparation des cassures double brin de l'ADN et stabilité génomique dans les cellules de mammifères
Institution:
Paris 7Disciplines:
Directors:
Abstract EN:
Repair of DNA double-strand breaks (DSBs) is critical for cell survival. However, both DSBs repair mechanisms, end-joining (EJ) and, to a lesser extent, homologous recombination (HR), can be mutagenic. The aim of my thesis work was to determine whether specific stress conditions can affect the balance between efficiency and fidelity of DSBs repair in murine embryonic stem cells (ES). In a fîrst study, we investigated whether two colinear DSBs induced by the méganuclease l-Scel 9 kbp apart, in two non-homologous regions, can trigger genomic rearrangements by end-joining. In a second study, we have developed a strategy based on plasmids recombination. Linear plasmids, used to mimic DSBs, are transfected in ES cells where they are repaired by EJ or HR with a plasmid sharing a homologous region. We analysed the effects of a growth-limiting stress (serum starvation) on the respective contributions of NHEJ and HR, and their fidelity. The Systems did not allow us to precisely determine the NHEJ and HR frequencies. However, our studies showed that in stress conditions induced by multiple DSBs, repair fidelity can be increased.
Abstract FR:
La réparation des cassures double brin de l'ADN (CDBs) est critique pour la survie cellulaire. Les deux voies principales qui assurent la réparation des CDBs chez les eucaryotes, le end-joining (EJ) et, à un moindre degré, la recombinaison homologue (RH), peuvent être mutagènes. Le but de mon travail de thèse a été de déterminer si certaines conditions de stress peuvent affecter l'équilibre efficacité versus fidélité de la réparation des cellules souches embryonnaires (ES) murines. Dans une première étude, nous avons examiné si deux CDBs colinéaires induites par la méganucléase I-Scel, à 9 kpb de distance, dans des régions non-homologues, peuvent provoquer des réarrangements génomiques par EJ. Parallèlement, nous avons développé un système d'étude de réparation des CDBs à l'aide de substrats extra-chromosomiques. Les CDBs sont mimées par des plasmides linéarisés in vitro avant leur transfection dans les cellules ES, plasmides qui peuvent être réparés par EJ ou par RH avec un plasmide portant une séquence homologue. Nous avons analysé les effets d'un stress (privation de sérum) qui bloque la prolifération des cellules ES, sur la contribution de chaque mécanisme de réparation, EJ et RH, et la « fidélité » de réparation de chacun. Nos systèmes ne nous ont pas permis de mesurer de façon précise les fréquences de RH et de EJ. Ils nous ont toutefois permis de montrer que dans des situations de stress qui conduisent à l'apparition de CDBs, la fidélité de la réparation peut ne pas être affectée.