Comment la proximité des lésions module les voies de tolérance des dommages de l'ADN in vivo

• Main Author: Chrabaszcz, Elodie
• Other Authors: Aix-Marseille
• Language: fr; en
• Published: 2017
• Subjects: Mutagenèse; Mutagenesis
• Online Access: http://www.theses.fr/2017AIXM0661

Le génome de tous les organismes vivants est constamment menacé par de nombreux agents qui causent des dommages à l'ADN. Lorsque la fourche de réplication rencontre une lésion de l'ADN non réparée, deux voies de tolérance aux dommages de l'ADN sont possibles : la voie de synthèse translésionnelle (TransLesion Synthesis - TLS) potentiellement mutagène et les voies fidèles de contournement des lésions (Damage Avoidance - DA) qui utilisent l'information du brin complémentaire non endommagé. L’équilibre entre ces deux voies de tolérance fidèle et mutagène est un paramètre essentiel puisqu’il permet de définir le niveau de mutagénèse lors de la réplication d'un ADN endommagé. Afin d’étudier in vivo ces différentes voies de tolérance ainsi que leur équilibre, le laboratoire a développé un système qui permet l’introduction d’une lésion unique sur le chromosome de la bactérie Escherichia coli. Il a montré que cet équilibre est contrôlé par le niveau d'expression des ADN polymérases translésionnelles, ainsi que par la capacité de la cellule à faire de la recombinaison homologue. Au cours de cette thèse, nous montrons que cet équilibre est également régulé par des contraintes structurales au niveau de la fourche de réplication. Nous montrons que la proximité de deux lésions sur des brins opposés entraine une forte inhibition de la voie fidèle DA due à un chevauchement des régions d’ADN simple brins générées en aval des lésions. Cette inhibition conduit alors à une augmentation de la TLS, indépendamment de la réponse SOS. Ces données révèlent ainsi que la proximité des lésions de l'ADN est un facteur essentiel dans l’équilibre des voies de tolérance, pouvant favoriser la mutagénèse. === The genome of all living organisms is constantly injured by several agents that cause DNA damages. When the replication fork encounters an unrepaired DNA lesion, two DNA damage tolerance pathways are possible : the potentially mutagenic Translesion Synthesis (TLS) pathway and the error-free Damage Avoidance (DA) pathways that use the information of the undamaged complementary strand. The balance between these error-free and error-prone tolerance pathways is an essential parameter since it defines the level of mutagenesis during replication of a damaged DNA. In order to study these different pathways of tolerance and their balance in vivo, the laboratory has developed a genetic system that allows the introduction of a single lesion on the chromosome of Escherichia coli. They showed that the balance is controlled by the level of expression of the TLS polymerases, as well as the capacity of the cell to perform homologous recombination. In this thesis, we show that this balance is also modulated by structural constraints at the level of the replication fork. We show that the proximity of two lesions on opposite strands results in a strong inhibition of DA due to an overlap of the single stranded DNA regions generated downstream of the lesions. This inhibition leads to an increase in TLS independently of the SOS response. These data reveal that the proximity of DNA lesions is an essential factor in the balance of DDT pathways, favoring mutagenesis.