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Interactions entre les modifications de la chromatine et les sites de cassures double-brin méiotiques

proposé parValérie BORDE ,CNRS Institut Curie Paris.

Projet de stage :

Pour effectuer correctement le programme de la méiose à l’origine des gamètes haploïdes, la cellule diploïde doit, au cours de la première division méiotique, diviser son nombre de chromosomes par deux, en répartissant précisément chaque chromosome homologue d’une paire dans chaque cellule fille. Ce processus, indispensable à la production de gamètes viables, nécessite l’induction généralisée de cassures doubles-brin (environ 150 par cellule), qui servent de déclencheurs à la recombinaison homologue qui produira les crossing-over, ou points d’échanges, entre deux chromosomes homologues. Ces crossing-over produisent non seulement de la diversité génétique, en réassortissant le lot d’allèles paternels et maternels dans chaque cellule fille, mais sont également nécessaires, en créant un lien physique entre les chromosomes homologues, à leur bonne ségrégation vers les pôles opposés du fuseau méiotique. La répartition des échanges le long des chromosomes est également importante. Notre équipe étudie le mécanisme de la formation et de la réparation des cassures double-brin (CDBs) méiotiques, chez l ‘organisme modèle, la levure Saccharomyces cerevisiae. Grâce aux outils disponibles, à la possibilité d’induire la méiose de manière synchrone, et à la cartographie disponible des sites de CDBs, cet organisme est en effet un modèle de choix pour l’étude des mécanismes moléculaires mis en jeu lors de la recombinaison méiotique. Notre équipe a récemment montré qu’une modification de la chromatine, la méthylation de la lysine 4 de l’histone H3 (H3K4), est importante pour la formation des cassures double-brin qui déclenchent la recombinaison. Nous avons montré que cette marque de la chromatine, située à proximité des sites de cassure, est "lue" par une protéine, Spp1, qui interagit également avec la machinerie de recombinaison, qui elle est localisée à distance des sites de cassures (Sommermeyer et al, 2013). Ceci explique pourquoi la méthylation de l’histone H3K4 favorise la formation des cassures. Un premier objectif de ce stage sera de montrer, grâce à une technique en place au laboratoire, l’existence de ce contact entre deux régions génomiques distantes, pour ensuite étudier à quelle étape a lieu ce contact, et quels sont les facteurs nécessaires. Nous avons également montré qu’en absence de méthylation d’H3K4 ou du facteur Spp1, il persiste des cassures double-brin, dont certaines ont lieu à de nouveaux sites. Un deuxième objectif sera de déterminer quels sont les facteurs chromatiniens importants pour ces nouvelles cassures, par l’étude de double mutants de Spp1 et de gènes candidats.

Techniques mises en œuvre par le stagiaire :

Les techniques abordées au cours de ce stage feront appel à des approches de génétique de la levure, biologie moléculaire, immunoprécipitations de la chromatine, co-immunoprécipitations.

Documents joints

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