Dissertations / Theses: 'Chromosome de levure'

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Pardo, Benjamin. "Protection de l'intégrité des télomères chez la levure." Paris 11, 2006. http://www.theses.fr/2006PA112167.

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Abstract:

Les télomères sont les complexes nucléoprotéiques des extrémités des chromosomes linéaires. Ils ont notamment pour fonction de maintenir l'intégrité du génome en protégeant les extrémités chromosomiques contre les fusions. Chez la levure Saccharomyces cerevisiae, la protéine Rap1 est le facteur liant à haute densité les séquences télomériques. Dans cette étude, nous utilisons un nouvel allèle nul conditionnel de RAP1 et nous montrons que la perte de Rap1 provoque des fusions télomère-télomère, détectées par PCR. Un grand nombre de ces fusions a été cloné et le point de fusion a été analysé par restriction. Cette analyse montre que les fusions impliquent des télomères de taille sauvage. Ces fusions ne sont pas détectées dans les cellules déficientes pour l'un des facteurs du " Non-Homologous End-Joining " (NHEJ), incluant les protéines des complexes de la ligase IV (Lig4, Lif1, Lif2), KU (Yku70, Yku80) et Mre11 (Mre11, Rad50, Xrs2). Tous ces résultats tendent à démontrer que Rap1 est essentiel pour bloquer les événements de NHEJ entre télomères. Rap1 étant un facteur télomérique conservé à travers l'évolution, il est fort probable que le rôle de Rap1 dans la protection des télomères contre le NHEJ soit universel
Fusions between chromosomes would compromise genome integrity. In particular, Non-Homologous End Joining (NHEJ) must be excluded from telomeres. Rap1p is the prominent telomere binding-factor in Saccharomyces cerevisiae and homologues are found in human cells and Schyzosaccharomyces pombe. Instead of binding directly the telomeric repeats, spRap1 and hRap1 are recruited by the major telomere binding-factor in these organisms, Taz1 and TRF2, respectively. It has been demonstrated that Taz1 and TRF2 protect chromosomes against end fusions by NHEJ. We took advantage in this study of a new conditional allele of RAP1, rap1-(∆), to test a role for Rap1p in telomere protection. In this allele, Rap1p is lost when cells progress toward stationary phase. This loss correlated with the appearance of end-to-end fusions detected by PCR. Telomere fusions were cloned. The fusion point seems difficult to sequence. However, the presence of a restriction site at the junction of some cloned fusions allowed us to determine that fusions occurred between telomeres of near wild-type length. Furthermore, we observed that the sequence at the fusion point seems random. Telomere fusions were not observed in rap1-(∆) cells defective for each factor required for NHEJ in budding yeast: Lig4p, Lif1p, Lif2p, Yku70p, Yku80p, Mre11p, Rad50p, and Xrs2p. The NHEJ-DNA polymerase Pol4p is also required. Sae2p and Tel1p, two known regulators of the Mre11p-Rad50p-Xrs2p complex not required for NHEJ, did not seem to be involved in telomere fusions. Thus, Rap1p protects telomeres from NHEJ. This newly described role is likely to be conserved

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Mercy, Guillaume. "L'organisation 3D des chromosomes synthétiques de levure." Thesis, Sorbonne université, 2018. http://www.theses.fr/2018SORUS034/document.

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Abstract:

Le projet international de synthèse des chromosomes de S. cerevisiae (projet Sc2.0) a débuté il y a une dizaine d'années en suivant des principes établis par le Pr. Jef Boeke. Les chromosomes synthétiques ont été conçus pour augmenter la stabilité du génome en supprimant toutes les séquences répétées (ARNt, éléments transposables...), tout en y ajoutant un système d'évolution inductible dépendant du système Cré/LoxP (système SCRaMbLE), permettant de générer rapidement des réarrangements chromosomiques. Bien que le design du projet Sc2.0 soit très conservateur en ce qui concerne le contenu des gènes, la suppression de plusieurs classes de séquences répétées peut affecter l'organisation du génome et potentiellement altérer les fonctions cellulaires. En utilisant la méthode de capture de conformation de chromosome couplée au séquençage de seconde génération (Hi-C), mon objectif a été de caractériser l'organisation 3D des génomes des souches synthétiques et évoluées. À ce jour, huit chromosomes (syn I, II, III, V, VI, IX-R, X et XII) ont été entièrement assemblés séparément. En utilisant les souches contenant un ou plusieurs de ces chromosomes, nous avons pu montrer que leur organisation génomique n'est globalement pas affectée par leur présence. Quelques exceptions subsistent, avec synIII dont les cassettes HML et HMR ont été retirées, et synXII d'où l'ADNr a été déplacé sur un autre chromosome. À ce stade, nous concluons que l'ADN répétitif dispersé ne conduit pas la conformation moyenne globale du génome de S. cerevisiae. Nous avons aussi exploité les cartes de contacts pour identifier les réarrangements dans les souches SCRaMbLE
The international project Sc2.0 started 10 years ago by the Pr. Jef Boeke aims to build a fully synthetic genome of S. cerevisiae which increases the genome stability by removing all repeated sequences (tRNA, transposable elements, etc.), and implements SCRaMbLE (for Synthetic Chromosome Rearrangement and Modification by LoxP-mediated Evolution), an inducible, high-throughput chromosome rearrangement system. This design is highly conservative with respect to gene content, the deletion of several classes of repeated sequences and the introduction of thousands of designer changes. However, it may affect genome organization and potentially alter cellular functions. To determine wether those modifications affected the three-dimensional conformation of synthetic chromosmes, we investigated it using chromosomes conformation capture coupled to second generation sequencing method (Hi-C). Currently, eight synthetic chromosomes (synI, synII, synIII, synV, synVI, synIX-R, synX et synXII) have been fully assembled. Using these strains we observed that the large-scale genomic organization is globally unaffected by the presence of synthetic chromosome(s). Two exceptions are synIII, which lacks the silent mating-type cassettes, and synXII, specifically when the ribosomal DNA is moved to another chromosome. We also exploited the contact maps to detect rearrangements induced in these SCRaMbLE strains

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Mercy, Guillaume. "L'organisation 3D des chromosomes synthétiques de levure." Electronic Thesis or Diss., Sorbonne université, 2018. https://accesdistant.sorbonne-universite.fr/login?url=https://theses-intra.sorbonne-universite.fr/2018SORUS034.pdf.

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Abstract:

Le projet international de synthèse des chromosomes de S. cerevisiae (projet Sc2.0) a débuté il y a une dizaine d'années en suivant des principes établis par le Pr. Jef Boeke. Les chromosomes synthétiques ont été conçus pour augmenter la stabilité du génome en supprimant toutes les séquences répétées (ARNt, éléments transposables...), tout en y ajoutant un système d'évolution inductible dépendant du système Cré/LoxP (système SCRaMbLE), permettant de générer rapidement des réarrangements chromosomiques. Bien que le design du projet Sc2.0 soit très conservateur en ce qui concerne le contenu des gènes, la suppression de plusieurs classes de séquences répétées peut affecter l'organisation du génome et potentiellement altérer les fonctions cellulaires. En utilisant la méthode de capture de conformation de chromosome couplée au séquençage de seconde génération (Hi-C), mon objectif a été de caractériser l'organisation 3D des génomes des souches synthétiques et évoluées. À ce jour, huit chromosomes (syn I, II, III, V, VI, IX-R, X et XII) ont été entièrement assemblés séparément. En utilisant les souches contenant un ou plusieurs de ces chromosomes, nous avons pu montrer que leur organisation génomique n'est globalement pas affectée par leur présence. Quelques exceptions subsistent, avec synIII dont les cassettes HML et HMR ont été retirées, et synXII d'où l'ADNr a été déplacé sur un autre chromosome. À ce stade, nous concluons que l'ADN répétitif dispersé ne conduit pas la conformation moyenne globale du génome de S. cerevisiae. Nous avons aussi exploité les cartes de contacts pour identifier les réarrangements dans les souches SCRaMbLE
The international project Sc2.0 started 10 years ago by the Pr. Jef Boeke aims to build a fully synthetic genome of S. cerevisiae which increases the genome stability by removing all repeated sequences (tRNA, transposable elements, etc.), and implements SCRaMbLE (for Synthetic Chromosome Rearrangement and Modification by LoxP-mediated Evolution), an inducible, high-throughput chromosome rearrangement system. This design is highly conservative with respect to gene content, the deletion of several classes of repeated sequences and the introduction of thousands of designer changes. However, it may affect genome organization and potentially alter cellular functions. To determine wether those modifications affected the three-dimensional conformation of synthetic chromosmes, we investigated it using chromosomes conformation capture coupled to second generation sequencing method (Hi-C). Currently, eight synthetic chromosomes (synI, synII, synIII, synV, synVI, synIX-R, synX et synXII) have been fully assembled. Using these strains we observed that the large-scale genomic organization is globally unaffected by the presence of synthetic chromosome(s). Two exceptions are synIII, which lacks the silent mating-type cassettes, and synXII, specifically when the ribosomal DNA is moved to another chromosome. We also exploited the contact maps to detect rearrangements induced in these SCRaMbLE strains

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Mary, Hadrien. "Analyse et modélisation de la dynamique des chromosomes durant la mitose chez la levure à fission." Thesis, Toulouse 3, 2015. http://www.theses.fr/2015TOU30226/document.

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Abstract:

La mitose est une étape clé du cycle cellulaire, très préservée chez toutes les cellules eucaryotes, durant laquelle le matériel génétique de la cellule (les chromosomes) réparti de manière égale dans les deux cellules filles. Cette équipartition du matériel génétique est cruciale pour le maintien de la stabilité génétique. Durant ce processus, les chromosomes, composés des chromatides soeurs, établissent une plaque métaphasique au centre du fuseau mitotique. Chaque chromatide est attachée à un pôle du fuseau mitotique respectif (on parle d'attachement bipolaire) vers lequel elle se dirigera durant l'anaphase. Les chromatides sont l'unité indivisible du matériel génétique durant la mitose, à l'image des atomes dans une molécule. Initialement, une fois la chromatine condensée en chromosomes, chacun de ces " objets " est détaché et réparti suivant une position précise appellée territoires chromosomiques. Toute la complexité de la mitose est de capturer chacune des chromatides et de les positionner sur la plaque métaphasique avant leur séparation et migration vers leur pôle respectif durant l'anaphase. Cette étape de la division cellulaire requiert donc non seulement un réseau complexe d'interaction et de signalisation biochimique comme dans beaucoup d'autres processus biologiques mais aussi un fin contrôle spatio-temporel du mouvement et du positionnement de ces objets de grande taille à l'échelle de la cellule. Il semblerait que l'origine du mouvement des chromosomes provienne pour une grande part de la dynamique des microtubules. Ce qui est moins certain est la part relative accordée aux différents processus régulant cette dynamique; que ce soit la dynamique intrinsèque (appelée instabilité dynamique des microtubules) ou l'effet de différentes protéines sur les microtubules comme les MAPs (Microtubule Associated Proteins) et les kinésines (protéines motrices). On notera par ailleurs que le mécanisme de transfert d'énergie entre la dynamique des microtubules et le mouvement des chromosomes est encore très largement hypothétique. La dynamique des chromosomes durant la mitose est aussi largement contrôlée par un grand nombre d'acteurs autres que les microtubules. Certains d'entre eux étant responsables de l'attachement MTs-kinétochore comme les complexes NDC80 et DAM1, tandis que d'autres sont impliqués dans la régulation de la dynamique des microtubules comme la kinésine-8 et la kinésine-13. Durant mon travail de thèse, j'ai étudié la dynamique des chromosomes en mitose chez la levure à fission, modèle celulaire dont les mécanismes primordiaux qui contrôlent la mitose sont conservés avec les eucaryotes supérieurs. En effet, j'ai caractérisé deux de ces mécanismes conservés au cours de l'évolution: l'alignement des chromosomes durant la métaphase ainsi qu'un mouvement de va et vient plus ou moins régulier le long du fuseau aussi appelé oscillation des chromosomes. J'ai montré, en analysant les trajectoires des chromosomes que ces deux processus sont pour une large part indépendants [@Mary2015]. De plus, le processus d'alignement des chromosomes, encore mal compris, est en partie contrôlé par la kinésine-8 via une activité dépendante de la longueur des microtubules. Il semblerait donc que cette kinésine soit capable de fournir une information spatiale le long du fuseau mitotique afin de positionner correctement les chromosomes. Enfin, j'ai utilisé un modèle mathématique de la ségrégation des chromosomes précédemment développé dans l'équipe afin de tester de manière quantitative les hypothèses de mécanisme du centrage des chromosomes par la kinésine-8. L'ensemble de mon travail porte donc sur le contrôle du mouvement, de l'attachement et du positionnement des chromosomes durant la mitose afin de mieux comprendre les processus biophysiques associés à la mitose
Mitosis is a highly preserved process in all eukaryotic cells during which the genetic material (chromosomes) is divided in two parts which spread in both daughter cells. This equipartition is crucial for maintaining genetic stability. During this process, chromosomes form a metaphasic plate at the center of the mitotic spindle. Each chromatid is attached to its respective spindle pole (called bipolar attachment) toward which it will move during anaphase. Chromatids are the indivisible units of genetic material during mitosis just like atoms in a molecule. Originally each of these "\ objects\ " are detached and organized in chromosomes territories. All the complexity of mitosis resides in the capture of each chromatid by the spindle pole to exert forces to position them on the metaphase plate before their separation and migration towards their respective poles in anaphase. This step of cell division not only requires complex interaction networks and metabolic signaling pathways just like many other biological processes but also a fine spatio-temporal control of movement and positioning of these big objects relative to cell size. It is usually accepted that the origin of chromosome movement arises from microtubule dynamics. However, what is less clear is the relative importance of each of these processes regulating chromosome movement: the intrinsic dynamic instability of microtubules or the effect of their associated proteins such as MAPs and kinesins. It is also important to note that the mechanism controlling the transfer of energy between microtubule dynamics and chromosome movement is still largely hypothetical. Moreover, chromosome dynamics during mitosis is regulated by a large number of actors apart from microtubules. Some of them being responsible for MT-kinetochore attachment such as NDC80 and DAM1 complex. While others are involved in the regulation of MT dynamics such as Kinesin-8 and Kinesin-13. During my PhD, I studied fission yest chromosome dynamic during mitosis. This cellular model has the advantage of sharing many fundamental mechanisms of symmetrically dividing higher eukaryotic cells. I characterized two of these conserved mechanisms: chromosome alignment during metaphase and back and forth movement along the spindle, called chromosome oscillation. By analyzing chromosome trajectories, I showed that both processes are performed through independent mechanisms [@Mary2015]. Moreover, chromosome alignment process, which is still poorly understood, is regulated by Kinesin-8 via a length dependent activity on microtubules. This suggests that Kinesin-8 is able to provide spatial information along the mitotic spindle to properly position chromosomes. Finally, I used a mathematical model of chromosome segregation in order to test quantitatively different hypotheses of chromosome centering process. This work is thus deciphering the control of movement, attachment and positioning of chromosomes during mitosis and seeks to better understand the biophysical processes controlling mitosis

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Huang, Meng-Er. "Contribution a l'etude du genome de la levure saccharomyces cerevisiae : chromosome 10." Paris 7, 1993. http://www.theses.fr/1993PA077268.

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Abstract:

Ce travail a ete effectue dans le cadre d'un programme de la communaute europeenne. Il comprend trois parties: 1) construction d'un contig du chromosome x de s. Cerevisiae, 2) sequencage du fragment de 41 kb, 3) analyse de la sequence de ce fragment. Un contig de 250 clones recombinants contenant l'adn du chromosome x a ete assemble en progressant a l'aide de ribosondes t3 et t7. Sa validite a ete confirmee par diverses approches. Une carte de restriction ecori de l'ensemble du contig a ete etablie. Un fragment de 41 kb a ete sequence en utilisant une methode aleatoire de fractionnement a l'aide d'un sequenceur abi 373a. 16 phases de lecture ouverte (plo) nouvelles ont ete identifiees. 13 plo ne montrent pas ou peu similitude avec d'autres proteines et 3 plo indiquent des similitudes significatives. Parmi ces dernieres plo, l'une presente une forte similitude avec les proteines des helicases, une seconde represente vraisemblablement la premiere proteine du canal cl# identifiee chez la levure. Par ailleurs, 2 nouveaux loci d'arnt ont ete identifies

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DEMOLIS, NADINE. "Sequencage et analyse d'un fragment du chromosome ii de la levure saccharomyces cerevisiae." Paris 11, 1995. http://www.theses.fr/1995PA112095.

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Abstract:

Le projet de sequencage systematique du genome de la levure saccharomyces cerevisiae a demarre en 1989. C'est dans le cadre de ce projet europeen que notre laboratoire a participe au sequencage d'un fragment de 43 kb du chromosome ii. Pour ma part, j'ai contribue au sequencage de 2 fragments contigus de 6 kb et 12,5 kb (faisant partie du fragment de 43 kb). Au cours de ces 2 projets, des strategies differentes ont ete employees. Nous avons montre qu'il est preferable d'utiliser une methode de digestion avec la dnasei pour generer des fragments aleatoires, et de sequencer a partir des deux extremites des inserts plasmidiques plutot que de realiser des digestions partielles avec des enzymes de restriction et de cloner les fragments aleatoires obtenus dans des vecteurs simple-brin. Dans un deuxieme temps, la sequence du fragment de 43 kb du chromosome ii a ete analysee. Celle-ci presente 23 orfs parmi lesquelles, 10 correspondent a des genes connus, 8 presentent des similitudes avec des proteines des banques de donnees et 5 correspondent a de nouvelles orfs putatives. Nous avons detecte plusieurs genes connus, sup46 et urp1 (proteines ribosomales), rim2 (replication in mitochondria), msi1 (multicopy suppressor of ira1), pgi1 (phosphoglucoisomerase), bem1 (bud emergency), dur1,2 (uree amidolyase), ybr1307 (suppresseur d'afg3), ytaf#i#i90 (tata-binding protein associating factor) et cdc47 (implique dans l'initiation de la replication d'adn). Parmi les autres orfs, certaines presentent des similitudes avec des proteines connues, ce qui permet d'emettre des hypotheses sur leurs fonctions: ybr1445 et ybr14411 (mannosyltransferases putatives), ybr1245 (facteur de transcription putatif), ybr1444 (lipase peroxysomale putative). Parmi toutes ces orfs, 6 d'entre d'elles ont ete deletees. Pour ybr1403 et ybr1410, nous avons montre que leurs deletions entrainent un phenotype de letalite. Pour la souche deletee pour ybr1405 (msi1), nous avons analyse les arn#ms des genes impliques dans la cascade ampc. Nous avons ainsi montre que msi1 n'est pas implique dans la regulation transcriptionnelle de ces genes

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Biteau, Nicolas. "Faisabilité du séquençage systématique d'un chromosome : stratégies et exploration du génome de Saccharomyces cerevisiae." Bordeaux 2, 1993. http://www.theses.fr/1993BOR28241.

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Fauque, Lydia. "Mécanismes Moléculaires de la Condensation Mitotique des Chromosomes chez la levure Schizosaccharomyces pombe." Thesis, Lyon 1, 2014. http://www.theses.fr/2014LYO10179/document.

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Abstract:

La condensation mitotique des chromosomes est l'un des mécanismes assurant la transmission fidèle de l'information génétique. Les complexes condensines et leur association à la chromatine sont nécessaires à cette condensation. Cependant, les mécanismes par lesquels ces complexes s'associent aux chromosomes et contribuent à leur condensation sont mal compris. L'objectif de ma thèse était d'identifier et de caractériser des facteurs de condensation encore inconnus collaborant avec le complexe condensine présent chez S. pombe. Par un crible génétique, nous avons recherché des mutants viables lorsque le complexe condensine est complètement fonctionnel mais morts lorsque ce complexe est partiellement défectif. Nous avons ainsi identifié 7 protéines jusqu'alors jamais impliquées dans la condensation mitotique. Parmi ces dernières, nous avons identifié des protéines impliquées dans le remodelage de la chromatine et des facteurs de transcription comme Gcn5, une HAT très conservée, connue pour son rôle de coactivateur de la transcription ; suggérant un lien entre la condensation et la machinerie transcriptionnelle. Gcn5 s'associe à la chromatine au niveau des promoteurs des gènes où elle acétyle principalement H3K9, H3K14 et H3K18. Sa présence au niveau des promoteurs est directement corrélée avec le niveau de transcription des gènes correspondants. Bien que la majorité de la chromatine soit dé-acétylée et que la présence de Gcn5 soit réduite au niveau des chromosomes en mitose, des traces de H3K9 acétylée persistent au niveau de certains promoteurs. Nos résultats suggèrent que cette acétylation persistante pourrait être liée au recrutement du complexe condensine à la chromatine
From yeasts to human, Condensin is essential for mitotic chromosome condensation. However, how Condensin binds to chromatin and, in this context, shapes mitotic chromosome remain poorly understood. Mappings performed from yeasts to mouse have revealed that condensin is enriched near highly expressed genes along chromosome arms, suggesting that as yet identified features associated with transcription take part in condensin binding to chromatin. To identify factors that collaborate with Condensin we performed a synthetically lethal genetic screen in fission yeast. We searched for mutants that are alive when Condensin is fully functional but dead when Condensin is partly defective. We identified 7 proteins never known for their roles in the mitotic condensation, such as some chromatin remodelling and some transcription factors. All these results were consistent with a link between condensation and transcription. Among theses 7 proteins, we found Gcn5, which encodes a conserved HAT, well known for the role it plays as a transcriptional co-activator. Gcn5 binds to gene promoters where it acetylates mainly H3K9, K14 and K18, and its occupancy correlates with transcription rates. Remarkably, although the bulk of chromatin is de-acetylated and Gcn5 reduced from chromatin upon mitosis entry, traces of Gcn5 dependant H3K9 acetylated persist at condensin binding sites. Here, we provide evidence that Gcn5-mediated histone H3 K9 acetylation could assist the binding of Condensin to chromatin

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Fleiss, Aubin. "Impact phénotypique des réarrangements chromosomiques et évolution des génomes de levures." Electronic Thesis or Diss., Sorbonne université, 2018. http://www.theses.fr/2018SORUS491.

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Abstract:

Nous avons cherché à évaluer l’impact des réarrangements chromosomiques sur l’évolution des génomes de levures selon deux approches. La première approche a consisté à retracer les réarrangements chromosomiques au cours de l’évolution des Saccharomycotina. Nous avons construit un arbre phylogénétique à partir de 66 génomes issus de bases de données publiques et reconstruit la structure des génomes ancestraux des 66 espèces. La comparaison des génomes ancestraux a permi d’inférer 5150 réarrangements chromosomiques passés. Nous avons montré que selon les clades considérés, les génomes évoluent plutôt par inversion ou par translocation et que les réarrangements chromosomiques et les mutations non-synonymes s’accumulent à un rythme coordonné au cours de l’évolution. La seconde approche a consisté à quantifier l’impact phénotypique des variations structurelles (SV) du génome en termes de taux de croissance végétative et de viabilité méiotique chez Saccharomyces cerevisiae. Nous avons développé une technique pour induire à façon des SV ciblés dans le génome de S. cerevisiae, en induisant deux coupures simultanées dans le génome de S. cerevisiae avec CRISPR/Cas9 et à guider la réparation des cassures par recombinaison homologue avec des oligonucléotides chimériques. Nous avons alors adapté cette technique pour induire en une étape un grand nombre de SV aléatoires. L’impact phénotypique des SV obtenus a été quantifié en méiose et en croissance végétative. Ces travaux montrent que même des réarrangements chromosomiques balancés n’affectant aucune phase codante génèrent une grande diversité phénotypique qui participe à l’adaptation des organismes à leur environnement
The aim of this work was to assess the impact of chromosomal rearrangements on the evolution of yeast genomes with two approaches. The first approach consisted in retracing past rearrangements during the evolution of Saccharomycotina yeast genomes. We have built a phylogenetic tree of 66 genomes gathered from public databases, then reconstructed the structure of all ancestral genomes of these species. By comparing the structure of reconstructed ancestral genomes, we have inferred 5150 past rearrangements. We showed that depending on the clades, genomes tend to evolve mostly by inversion or by translocation. In addition, we showed that chromosomal rearrangements and non-synonymous mutations tend to accumulate at a coordinated pace during evolution. The second approach aimed at quantifying the phenotypic impact of structural variations of chromosomes (SVs) in terms of vegetative growth and meiotic viability in Saccharomyces cerevisiae. We developed a technique to induce easily targeted SVs in the genome of S. cerevisiae by inducing two chromosomal breaks with CRISPR/Cas9 and providing the cells with chimerical donor oligonucleotides to repair the split chromosomes by homologous recombination. We have then adapted this technique to induce multiple random SVs in a single step. The phenotypic impact of obtained variants on vegetative growth and on spore viability was quantified. These results show that even balanced chromosomal rearrangements that do not affect coding sequence generate a wide phenotypic diversity that contributes to the adaptation of organisms to their environment

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Lu, Wenqing. "Phenotypic impact of inversions in yeast genome." Electronic Thesis or Diss., Sorbonne université, 2021. https://accesdistant.sorbonne-universite.fr/login?url=https://theses-intra.sorbonne-universite.fr/2021SORUS514.pdf.

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Abstract:

Les génomes sont des structures hautement dynamiques et les grandes variations structurelles (SVs) des chromosomes, telles que les inversions, contribuent à l'évolution des génomes et à l'adaptation des espèces. Il est essentiel de comprendre l'impact fonctionnel des inversions sur la diversité phénotypique, car il existe de plus en plus de preuves que les inversions joueraient un rôle important dans les variations phénotypiques. Afin d'expliquer l'impact phénotypique des inversions, nous avons choisi la levure de boulangerie comme modèle eucaryote unicellulaire dans notre travail. Sur la base d'un catalogue de 104 événements d'inversion caractérisés parmi un panel de 142 assemblages de génomes complets, nous nous sommes concentrés sur une inversion spéciale de 32kb localisée sur le chromosome XIV et qui est trouvée de manière récurrente dans diverses souches de Saccharomyces cerevisiae et S. paradoxus. Nous avons utilisé la méthodologie CRISPR/Cas9 d'édition du génome pour générer des bibliothèques de souches de S. cerevisiae contenant cette région dans les deux orientations par l'introduction de 2 cassures double-brin ((DSB pour Double-Strand Break) de l'ADN aux extrémités de cette région. Nous avons construit ce type d'inversions dans 3 souches hôtes présentant des fonds génétiques différents, S288C, YPS128 et Y12. Afin de tester les relations entre ce type de variation génétique et les traits phénotypiques, nous avons étudié l'impact fonctionnel des inversions pendant les cycles cellulaires sexuels et végétatifs, y compris le taux de croissance dans différentes conditions de culture, l'efficacité de la sporulation, l'efficacité des croisements et la viabilité des spores. Ce travail nous a permis de déterminer la contribution de cette inversion aux variations phénotypiques et son rôle adaptatif au cours de l'évolution
Genomes are highly dynamic structures and large-scale Structural Variations (SVs) of chromosomes such as inversions contribute to genome evolution and species adaptation. Understanding the functional impact of inversion on phenotypic diversity is essential because there are growing evidence that inversions play an important role in phenotypic variation. For the purpose of explaining the phenotypic impact of inversions, we choose yeast as single cell eukaryotic model in our work. Based on a catalogue of 104 inversion events characterized among a panel of 142 complete genome assemblies, we focused on a special 32kb inversion on chromosome XIV that is recurrently found in various strains of Saccharomyces cerevisiae and S. paradoxus. CRISPR/Cas9 methodology of genome editing is applied to generate strain libraries in S. cerevisiae containing this region in both orientations through the introduction of DNA double-strand breaks (DSBs) at the inversion boundaries. We constructed such inversion models in 3 different host strains with different genetic background, S288C, YPS128 and Y12. In order to test the relationships between this type of genetic variation and phenotypic traits, we investigated the functional impact of the inversions during both sexual and asexual cell cycles, including growth ratio in different culture conditions, sporulation efficiency, mating efficiency and spore viability. This work allows us to determine the contribution of inversions to phenotypic variations and their adaptive role during evolution

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JIA, YANKAI. "Identification et analyse fonctionnelle de deux nouveaux genes, ycr032 et ycr033, situes sur le chromosome iii de la levure s. Cerevisiae." Paris 6, 1993. http://www.theses.fr/1993PA066124.

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Abstract:

Dans le cadre d'un projet finance par la c. E. E. Qui a pour but de sequencer le chromosome iii de la levure saccharomyces cerevisiae, nous avons determine la sequence du fragment ycr59 (10. 1kb). L'analyse de cette sequence a revele la presence de deux orfs: l'une, ycr032 code pour une proteine de 2167 acides amines, l'autre ycr033 code pour une proteine de 1226 acides amines. La sequence d'ycr033 ne montre aucune similarite avec les sequences determinees auparavant. Une region de ycr032 se revele tres homologue a une region du gene humain cdc4l. Nous avons entrepris une analyse fonctionnelle des genes ycr032 et ycr033. Les copies chromosomiques ont ete inactives par deletion et l'effet de ces deletions sur la croissance dans des conditions diverses (temperature, stress, presence d'inhibiteurs) a ete determine. Nous n'avons pas pu associer un phenotype a la deletion d'ycr033. Les souches portant une deletion du gene ycr032 ne sont plus capables de pousser a 38 c ou dans un milieu riche (ypga) en presence de 100 mm acetate ph 4. 3. Ces deux phenotypes sont complementes par un plasmide portant le gene ycr032. Une deletion de la region homologue cdc4l et conservant la phase de lecture du gene ycr032 a ete construite. Ce nouvel allele n'est plus capable de complementer les phenotypes associes a l'inactivation du gene ycr032, ce qui montre l'importance fonctionnelle de cette region conservee au cours de l'evolution

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LALO, PATRICK DOMINIQUE. "1. Etude genetique de trois sous-unites communes aux arn polymerases i et iii de la levure saccharomyces cerevisiae. 2. Etude de la region centromerique du chromosome xiv de la levure saccharomyces cerevisiae." Paris 11, 1993. http://www.theses.fr/1993PA112378.

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Abstract:

Il existe une certaine similitude de sequence entre les sous-unites ac40 et ac19 communes aux arn polymerases i et iii de la levure et les sous-unites alpha eubacteriennes. La mutagenese des motifs alpha correspondants indique que l'integrite de celui de la sous-unite ac40 est essentielle pour la viabilite cellulaire, alors que celle de la sous-unite ac19 ne l'est pas. La methode des deux hybrides montre que ces deux polypeptides s'associent in vivo. Les donnees de suppression extrageniques des mutants rpc19 et rpc40 confirment que ac40 et ac19 interagissent, et revelent leur interaction avec la sous-unite abc10beta, une des cinq sous-unites communes aux trois arn polymerases. Ces resultats suggerent que lors de l'assemblage des arn polymerases i et iii, la sous-unite abc10beta s'associe avec un heterodimere ac40/ac19 prealablement forme. Un fragment genomique de levure de 15,1 kb a ete localise au niveau de la region centromerique du chromosome xiv. Celui-ci presente une forte similitude d'organisation avec la region centromerique du chromosome iii, suggerant que ces deux chromosomes puissent etre apparentes par une duplication fossile. Sur le chromosome xiv cette duplication s'observe au niveau du centromere, de quatre genes (fun34, cit1 et deux adnt), de deux phases ouvertes de lecture (dom34 et tom34) et d'un element delta tronque. L'ordre et l'orientation de ces elements genetiques sont conserves (a l'exception de tom34), mais des genes additionnels presents sur un chromosome sans contrepartie sur l'autre chromosome les separent. Le taux de substitutions silencieuses indique que cet evenement de duplication est anterieur a l'emergence de s. Cerevisiae et s. Douglasii en tant qu'especes distinctes

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Rachidi, Najma. "Etude de la structure du chromosome III de levures oenologiques "Saccharomyces cerevisiae" et évaluation de la spécificité d'expression en fermentation alcoolique." Montpellier 2, 1998. http://www.theses.fr/1998MON20087.

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Abstract:

Les levures oenologiques, qui possedent un genome complexe, sont caracterisees par leur polymorphisme chromosomique. La variation de la taille des chromosomes peut en effet etre importante dans le cas de rearrangements chromosomiques. Nous avons mis en evidence, par localisation d'une serie de sondes issues des chromosomes i et iii, la presence de 4 chromosomes hybrides (iii-i, i-iii, iii-vii et vii-iii) chez la souche sb1. Ils sont issus de recombinaisons entre les chromosomes iii et i ainsi que iii et vii. Les points de translocations ont ete identifies et correspondent a des points chauds de transposition des chromosomes iii et i. Nous avons identifie, par pcr et sequencage, la presence de transposons au niveau des jonctions des differents chromosomes hybrides. Ces resultats montrent que les transposons participent a la formation du polymorphisme chromosomique des souches oenologiques par recombinaisons ectopiques. Les proprietes technologiques des levures oenologiques sont vraisemblablement liees en partie aux specificites d'expression du genome. Celles-ci ont ete evaluees par une etude transcriptionnelle comparative, entre une souche de laboratoire et une souche oenologique, de 99 orfs du bras droit du chromosome iii, dans plusieurs conditions physiologiques incluant les conditions oenologiques. Nous avons montre qu'une levure oenologique induit specifiquement l'expression de certains genes en conditions oenologiques, parmi lesquels plusieurs interviennent dans des metabolismes ou des fonctions lies a la fermentation alcoolique ou au stress. Les genes pau, qui forment la plus grande famille multigenique de la levure et dont le role est inconnu, font partie de cette derniere categorie et sont specifiquement exprime par la souche oenologique en conditions oenologiques.

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Hocquet, Clémence. "Etude du rôle de Condensine dans le contrôle de l'expression génique chez la levure Schizosaccharomyces pombe." Thesis, Lyon, 2018. http://www.theses.fr/2018LYSEN037.

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Abstract:

Condensine est un complexe protéique organisateur du génome qui conduit l’assemblage des chromosomes et promeut leur transmission fidèle en anaphase. De nombreuses études ont rapporté des changements dans les niveaux des ARNs cellulaires quand Condensine est défaillante, suggérant un rôle pour Condensine dans la régulation de l’expression génique. Cependant, les mécanismes sous-jacents sont demeurés énigmatiques, et l’on ignore dans quelle mesure le rôle joué par Condensine dans l’expression génique est lié ou non à sa fonction dans l’organisation des chromosomes. Lors de ma thèse, j’ai étudié l’activité de Condensine dans la régulation de l’expression génique en utilisant la levure S. pombe comme organisme modèle. Contrairement à l’idée communément admise, mes résultats montrent que Condensine ne joue aucun rôle direct dans le maintien du transcriptome, ni en interphase, ni en mitose chez cette levure. En accord avec les études précédentes, j’observe des changements de niveau et de qualité des ARNs dans les cellules mutantes pour Condensine au sortir de la mitose ; des ARNs non codants et des ARNs aberrants, étendus en 3’, s’accumulent. En revanche, je démontre que ces changements sont la conséquence de défauts de transmission des chromosomes en anaphase. L’inactivation de Condensine cause la non-disjonction de l’ADN ribosomique et du nucléole, entrainant une déplétion de l’ARN-exosome des cellules filles, lesquelles accumulent alors des ARNs normalement dégradés par l’ARN-exosome. De façon cruciale, je montre qu’empêcher les anomalies de migration des chromosomes restaure une expression normale des gènes malgré l’inactivation de Condensine, démontrant que c’est l’instabilité chromosomique qui est source des changements d’expression génique observés quand Condensine est défaillante, et non le complexe Condensine en tant que tel. Ce travail remet en question le concept de régulation de l’expression génique par les complexes Condensine et appelle à la prudence lorsque l’on cherche à étudier les fonctions de ces complexes en dehors de la condensation de la chromatine en mitose
Condensin is a genome organiser that shape chromosomes and promote their accurate transmission in anaphase. Several studies have related changes in RNA level when Condensin is defective, suggesting that the complex has also a role in gene expression. However, the mechanisms have remained enigmatic and we still don’t know to what extent it is related to its role in chromosome organization. During my thesis, I studied the role played by Condensin in the regulation of gene expression using S. pombe as a model system. In contrast to previous studies, my results provide compelling evidence that Condensin plays no direct role in the maintenance of the transcriptome, neither during interphase nor during mitosis in this yeast. Accordingly to previous studies, I observed changes in RNA level in cells mutated for Condensin; non coding and 3’ extended RNA accumulate. However, I showed that the changes in gene expression in post-mitotic fission yeast cells that result from Condensin inactivation are largely a consequence of chromosome missegregation during anaphase, which notably depletes the RNA-exosome from daughter cells. Crucially, preventing karyotype abnormalities in daughter cells restores a normal transcriptome despite Condensin inactivation. Thus, chromosome instability, rather than a direct role of Condensin in the transcription process, changes gene expression. This work challenges the concept of gene regulation by canonical Condensin complexes and ask for caution when studying Condensin role outside chromosome condensation in mitosis

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Séraphin, Bertrand. "Etude de l'unite de transcription mitochondriale oxi3/oli2 chez la levure saccharomyces cerevisiae." Paris 6, 1988. http://www.theses.fr/1988PA066535.

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Abstract:

Etude de la region en aval de l'unite de transcription mitochondriale oxi3/oli2 de saccharomyces cerevisiae. Construction d'une souche de levure ne contenant aucun intron mitochondrial, permettant la mise au point d'une methode de criblage des genes nucleaires affectant l'epissage mitochondrial; clonage, sequencage et mode d'action de deux genes nucleaires isoles par cette methode. Caracterisation d'un des genes codant pour la sous-unite 5 de la cytochrome c oxydase

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Hadchouel, Juliette. "YAC attack de la régulation transcriptionnelle du facteur de détermination myogénique Myf5 chez la souris." Paris 11, 2000. http://www.theses.fr/2000PA11T029.

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Abstract:

La formation du muscle squelettique est contrôlée par les facteurs myogéniques (facteurs de transcription à motif bHLH) Myf5, MyoD, Myogenin et Mrf4. Le rôle de ces facteurs a été défini in vivo par invalidation génique chez la souris. Myf5 est le premier facteur myogénique exprimé chez l'embryon et son inactivation a pemlis de montrer qu'il joue un rôle clé dans la détermination myogénique. En son absence, les cellules qui auraient dû donner naissance au muscle squelettique adoptent d'autres destins, comme celui du derme ou du cartilage. Identifier les séquences et les molécules qui régulent l'expression du gène Myf5 pourrait permettre de mieux comprendre les mécanismes moléculaires de la détermination myogénique. Afin de localiser les séquences régulatrices de l'expression de Myf5, nous avons choisi d'utiliser la technologie des Chromosomes Artificiels de Levure (YACs), associée à celle de la transgenèse par micro-injection d'ADN dans le pronoyau d'œufs fécondés de souris. Nous avons montré que l'expression de Myf5 est régulée par de multiples moêrules, situés entre -96 et +4 kbp du gène. Les 23 kbp en amont de Myf5 contiennent des séquences qui dirigent son expression dans le dermomyotome épaxial, le myotome intercalé et les arcs branchiaux. Une deuxième région, entre -58 et -48 kbp, contrôle l'expression de Myf5 dans les bourgeons de membre, le myotome, la corde hypoglosse et le cerveau. Une troisième région, entre -96 et -63 kbp, est responsable de l'expression de Myf5 dans les muscles de la tête, de la paroi thoracique et abdominale. Cette dernière région est plus complexe que les précédentes car elle est incapable de fonctionner hors de son contexte génomique. Cette "YAC attack" nous a également permis de caractériser les domaines du système nerveux central où Myf5 est exprimé. Des transcrits Myf5 sont détectés dans les prosomères p1 et p4, qui envoient des axones dans les tractus mlf (medial longitudinal fasciculus) et mtt (mammillotegmental tract), respectivement. Nous avons également tiré profit des "effets secondaires" de la transgenèse. Un des transgènes Myf5-nlacZ est en effet exprimé de façon ectopique dans la voie efférente cardiaque. L'analyse de l'expression de ce transgène dans ce compartiment au cours du développement a conduit à la caractérisation d'une sous-population cellulaire, appartenant au "champ cardiaque antérieur"
Skeletal muscle formation is controlled by the myogenic regulatory factors (bHLH transcription factors) Myf5, MyoD, Myogeninand Mrf4. The roles of these factors have been determined in vivo by gene inactivation in mice. Myf5 is the first myogenic factor to be expressed in the embryo and its inactivation has shawn that Myf5 is a key player in myogenic determination. In the absenceof Myf5, cells which would normally form muscle are able to adopt non-myogenic fates, such as dermis or cartilage: Identification of the sequences and the molecules controlling Myf5 expression could lead to a better understanding of the molecular mechanisms involved in myogenic determination. In order to localise Myj5 regulatory elements, we have used YAC (Yeast Artificial Chromosome) technology, combined to transgenesis by pronuclear micro-injection. We have shawn that Myf5 expression is regulated by multiple modules dispersed between -96 and +4 kbp of the gene. The usptream 23 kbp contain sequences driving expression in the epaxial dermomyotome, the intercalated myotome and the branchial arches. A second region, between -58 and -48 kbp, regulates Myf5 expression in the limb buds, the myotome, the hypoglossal chord and the brain. A third region, between -96 and -63 kbp, is responsible for Myf5 expression in the head and ventral trunk muscles. This last region is more complex that the others since it is not able to function out of its genomic context. The "YAC attack" has also enabled us to characterise the expression domains of Myf5 in the brain. Myf5 transcripts are detected in prosomeres p1 and p4, which send their along the mlf (medial longitudinal fasciculus) and mtt (mammillotegmental) tracts, respectively. We have also taken advantage of the "secondary effects" of transgenesis. One of the Myf5-nlacZ transgenes is ectopically expressed in the cardiac outflow tract. Analysis of transgene expression in this cardiac compartment during development led to the characterisation of a sub-population of precardiac cells contributing to the 'anterior heartfield'

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ROTOMONDO, FRANCOISE. "Caracterisation de la region pericentromerique du chromosome 19 murin, a l'aide de chromosomes artificiels de levures (yacs)." Nice, 1996. http://www.theses.fr/1996NICE5012.

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Abstract:

Avec une longueur estimee genetiquement aux alentours de 55cm, le chromosome 19 est le plus petit des automes murins. La region pericentromerique, qui s'etend environ sur 15 cm, contient de nombreux genes impliques dans diverses pathologies murines. De plus, cette region est homologue a la bande q13 du chr11 humain, elle-meme siege de nombreuses alterations responsables de pathologies humaines variees. Nous avons entrepris, en etroite collaboration avec une autre equipe menant une etude cartographique approfondie sur 11q13, l'etablissement d'une carte physique hautement resolutive de la region pericentromerique du chr19 murin. Nous esperons ainsi definir avec plus de precision le degre d'homologie entre ces deux regions et, a plus long terme, exploiter cette conservation syntenique pour identifier de nouveaux genes aussi bien humains que murins. A l'aide de 17 microsattelites disponibles dans la region d'interet, nous avons isole 101 yacs que nous avons organises en 3 contigs de taille comprise entre 2 et 3 mb. Les liaisons entre ces trois contigs devraient etre rapidement etablies grace au nombre croissant de marqueurs et de yacs disponibles dans la region

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Li, Tong. "Analyse quantitative et multi-paramétrique de la mitose afin de comprendre la ségrégation des chromosomes." Thesis, Toulouse 3, 2019. http://www.theses.fr/2019TOU30265.

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Abstract:

La mitose est un processus cellulaire robuste, mais les mécanismes qui contrôlent la fidélité de la mitose restent une question importante en Biologie. La compréhension des processus conduisant à des défauts mitotiques sont essentiels pour déchiffrer les mécanismes moléculaires conduisant à la tumorigenèse, à la trisomie ou encore aux maladies génétiques. Une ségrégation chromosomique fidèle repose sur la coopération de nombreuses protéines tout au long du cycle cellulaire. De ce fait, l'utilisation d'approches quantitatives sophistiquées s'est avérée nécessaire pour l'étude de la robustesse de la mitose. Au cours de ce travail, j'ai donc développé un outil informatique puissant, appelé "système expert pour l'analyse quantitative de la mitose" ou MAARS. Cet outil permet une quantification multiparamétrique de la mitose en ciblant principalement la dynamique de l'appareil mitotique, le mouvement des chromosomes et l'apparition des défauts d'attachement des chromosomes. En développant une version avancée de MAARS (MAARS 2.0), basée sur une méthode d'apprentissage par ordinateur, j'ai filmé et analysé avec plus de 70 paramètres caractéristiques, des centaines de cellules mitotiques issues de 14 souches de levure à fission dont les fonctions mitotiques étaient connues pour être altérées. Pour la première fois, des données temporelles de la mitose en haut-débit sont maintenant disponibles. Ces données ont dors et déjà soulevé de nombreuses questions intéressantes, en suggérant par exemple de nouvelles fonctions pour la protéine Mad2p, normalement cruciale pour le fonctionnement du point de contrôle de l'attachement des chromosomes au fuseau mitotique. En conclusion, MAARS 2.0 est un système expert modulaire, axé sur l'étude de la mitose, qui relie la biologie cellulaire et l'informatique pour effectuer une analyse reproductible, impartiale et de haut débit. Compte tenu de la capacité de MAARS à identifier et analyser les phénotypes rares sur des milliers de cellules, ce sera un outil de choix pour la compréhension et le développement futurs de la biologie des systèmes dans la levure à fission
Mitosis is a robust cellular process, yet, the mechanisms controlling mitotic fidelity remain an interesting question in Biology. The precise understanding of mitotic processes will undoubtedly highlight the molecular mechanisms leading to tumorigenesis, Down's syndrome or other genetic diseases. How chromosome segregation remains so faithful is poorly understood but it seems to rely on the cooperation of a large number of proteins throughout the cell cycle. Therefore, the use of state-of-the-art quantitative approaches appears necessary to decipher the processes controlling mitotic robustness. In this thesis, I developed an expert system, called mitosis analysis and recording system (MAARS), to perform an unbiased and multiparametric analysis of mitosis, focusing on the mitotic apparatus dynamics, the movement of the chromosomes and the presence of attachment defects. By using an improved version of MAARS, MAARS 2.0, based on machine learning, hundreds of mitotic cells in 14 different fission yeast strains previously described to be involved in mitosis, were acquired and analyzed. More than 70 mitotic features were extracted from each of them making high-content temporal data of mitosis available for the first time. The data I obtained led to several interesting observations, including potential new functions for the spindle assembly checkpoint protein Mad2p. MAARS 2.0 is a modular, mitosis-focused expert system that bridges cell biology with computer science to perform reproducible, unbiased, high-content analysis. Considering MAARS's capacity to tackle rare phenotypes out of thousand of cells, it will become a tool of choice for the future understanding and development of system biology in fission yeast

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Fairhead, Cécile. "Proprietes et organisation des chromosomes naturels et artificiels de levure." Paris 6, 1993. http://www.theses.fr/1993PA066089.

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Abstract:

La levure est un eucaryote unicellulaire dont le genome contient toute l'information necessaire a la vie d'une cellule. Ce genome de petite taille est actuellement en cours de sequencage par un ensemble d'equipes internationales. Nous avons participe au sequencage du chromosome iii. L'analyse de la sequence totale du iii confirme que la levure possede un genome compact, sans sequence repetee. Cent quatre-vingt-deux phases ouvertes de lecture de plus de cent codons ont ete revelees sur ce chromosome. La plupart d'entre elles correspondent a des fonctions inconnues jusqu'alors. La grande majorite des genes n'est pas essentielle a la vie de la cellule au laboratoire. La levure fournit des outils pour l'etude des genomes complexes. Nous avons participe a la mise au point de l'utilisation d'une endonuclease tres specifique, fournie par la mitochondrie de levure, utile en cartographie. Par ailleurs, nous avons experimente avec le systeme des chromosomes artificiels de levure, ce qui nous a permis de mettre en evidence un phenomene inattendu de fusion de fragments telomeriques. Enfin, nous avons etudie les mecanismes de reparation des cassures double brin de l'adn chromosomique de levure. Nous avons induit des cassures uniques in vivo, grace a un systeme d'expression nucleaire de l'endonuclease mitochondriale qui coupe des sites introduits artificiellement sur les chromosomes. Nous avons montre que la cassure est reparee en presence d'une copie intacte de la region coupee, par recombinaison homologue. La molecule coupee devient ainsi identique a la copie intacte. S'il n'existe pas de copie intacte de la region coupee, la grande majorite des cellules ne survit pas a l'induction de la cassure. Une faible proportion des cellules survit et repare la coupure par un mecanisme inconnu de religature imparfaite

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Larrivée, Michel. "Protection et maintien des extrémités des chromosomes de Saccharomyces cerevisiae." Thèse, Université de Sherbrooke, 2006. http://savoirs.usherbrooke.ca/handle/11143/4226.

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Abstract:

Les extrémités des chromosomes eucaryotes, appelées les télomères, sont composées de protéines et de courtes séquences de nucléotides répétées en tandem. Chez la majorité des organismes, le brin d'ADN se terminant à l'extrémité du chromosome en 3' est un brin contenant plusieurs bases guanine (G-riche), alors que le brin complémentaire est toujours le brin riche en cytosine. Un des rôles importants que jouent les télomères dans la cellule est qu'ils protègent les chromosomes contre la dégradation et les évènements de fusion des extrémités des chromosomes. Dans le but d'identifier des facteurs importants dans le maintien des télomères, nous avons tout d'abord identifié un complexe protéique s'associant aux télomères de la levure Saccharomyces cerevisiae, appelé yKu70 et yKu80. Cet hétérodimère était connu comme étant un joueur important pour la réparation des cassures d'ADN double-brin (db) via un mécanisme de réparation par jonction d'extrémités d'ADN non-homologues (NHEJ). La présence du complexe yKu aux télomères est surprenante du fait qu'il doit jouer un rôle antagoniste aux extrémités des chromosomes (empêcher les fusions télomère-télomère) par rapport aux cassures d'ADN db (permettre la fusion des bouts d'ADN sectionnés). De plus, nous avons démontré que le complexe yKu est important pour protéger la structure normale des télomères. En effet, les télomères des souches mutantes possèdent de longues extensions 3' télomériques. Par ailleurs, il avait été démontré que les télomères de levure acquièrent de longues extensions 3' simple-brin (sb) de plus de 25 bases à la fin de la phase S. Cependant, pour le reste du cycle cellulaire, la structure terminale n'était pas connue. Nous avons démontré dans un deuxième manuscrit que la levure possède des extensions 3' télomériques à l'extérieur de la phase S, soit en phase G 1 du cycle cellulaire. Ces extensions du brin G-riche ont une taille de 12 à 14 bases pour des cellules de type sauvage (Wt). De plus, nous avons démontré que le complexe Mre11/Rad50/Xrs2 est important pour former et/ou maintenir ces extensions. En effet, une délétion de l'un ou l'autre de ces gènes provoque une structure terminale différente par rapport à des cellules Wt. Ces mutants ont de courtes extensions 3' télomériques, la majorité étant moins de 8 bases, suggérant que ce complexe est important mais pas essentiel pour créer une structure terminale normale. En absence de la télomérase, un faible pourcentage des cellules réussissent à survivre après 50-80 générations, préservant alors leurs séquences télomériques par des mécanismes de recombinaison. Deux types de survivants ont été décrits, soit les survivants de type I et de type II. Nous avons démontré que les deux types de survivants possèdent des cercles d'ADN extra-chromosomiques différents : les survivants de type I possèdent majoritairement des cercles d'ADN db contenant une ou deux répétitions de l'élément sous-télomérique Y', alors que les survivants de type II possèdent des cercles d'ADN partiellement sb du brin G-riche. Ces cercles d'ADN extra-chromosomiques pourraient servir de réservoir afin de maintenir les télomères par des mécanismes de recombinaison. Nous avons aussi démontré que des cellules qui maintiennent alternativement leurs télomères peuvent survivre en absence de Cdc13p, une protéine normalement essentielle chez la levure et qui joue un rôle de protection aux télomères. Ces survivants indépendants de Cdc13p possèdent des cercles d'ADN extra-chromosomiques, démontrent des extrémités anormales des chromosomes et semblent avoir un système de surveillance ("checkpoint") aboli. Cependant, la réintroduction de Cdc13p dans ces cellules renverse certains phénotypes, suggérant ainsi que les cellules se sont adaptées à l'absence d'une protection conventionnelle des télomères et que Cdc13p aurait un rôle important à jouer au niveau d'un mécanisme"anti-checkpoint" aux extrémités des chromosomes.

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Potier, Serge. "Translocation reciproque entre sites chromosomiques choisis : remplacement du locus ura2 sauvage par des alleles deletes in vitro chez saccharomyces cerevisiae." Université Louis Pasteur (Strasbourg) (1971-2008), 1986. http://www.theses.fr/1986STR13121.

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Abstract:

Etude fine du gene ura2 grace aux techniques d'integration chromosomique ou loeus ou remplacement genique et analyse de l'expression, la regulation du gene et du fonctionnement de l'enzyme bifonctionnel codee pae ce gene. Mise au point d'une methode permettant de faire des translocations reciproques stables entre 2 sites choisis

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André, Cécile. "Etude des duplications et analyse de l'organisation subtelomerique dans les chromosomes de la levure saccharomyces cerevisiae." Paris 7, 2000. http://www.theses.fr/2000PA077239.

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Abstract:

Le genome de la levure saccharomyces cerevisiae est le premier genome eucaryote entierement sequence. L'acces a ces donnees offre de nouvelles perspectives concernant en particulier les approches intragenomiques de l'organisation et de l'evolution des sequences. Cependant, l'exploration de telles donnees, qui representent douze millions de bases reparties dans seize chromosomes, necessite de developper de nouvelles methodes d'analyse. Les approches deja existantes sont generalement basees sur l'aspect fonctionnel des sequences, au detriment de certaines parties des chromosomes pauvres en genes, telles que les regions subtelomeriques. Pour etudier ces regions marginales, nous avons adopte une strategie en trois etapes. La premiere etape consiste a detecter les duplications presentes dans ces regions, a l'aide du logiciel assirc. A partir d'une liste de motifs repetes, assirc recherche de facon systematique et exhaustive les paires de sequences similaires, en s'affranchissant de l'aspect fonctionnel des sequences. Afin d'integrer toutes les sequences subtelomeriques dans une analyse comparative multiple, la deuxieme etape a pour objectif de reunir les paires de sequences similaires en groupes et d'etudier leur repartition intra- et inter-subtelomeres. La troisieme etape est une analyse fine de certains groupes de sequences similaires a partir de leur alignement multiple. Pour cela, nous avons developpe le programme mosaic qui permet de segmenter l'alignement en zones evolutivement homogenes, d'apres l'apparition localisee d'un evenement majoritaire. Cette strategie a permis d'obtenir une base de sequences similaires plus complete qu'avec une methode standard, et de montrer que ces similitudes vont au-dela des sequences codantes. La comparaison des subtelomeres a revele les traces de certains rearrangements chromosomiques. Cette approche globale de l'evolution des subtelomeres est completee par l'analyse fine des similitudes montrant leur structure mosaique.

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Gillet-Markowska, Alexandre. "Etude quantitative des variations structurelles des chromosomes chez Saccharomyces cerevisiae." Thesis, Paris 6, 2015. http://www.theses.fr/2015PA066233/document.

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Abstract:

L’accumulation de remaniements de la structure des chromosomes aussi appelés variations structurelles (SV) est un important contributeur à la transformation des cellules malignes et à la constitution d’une hétérogénéité intratumorale. Nous avons développé un outil bio-informatique qui permet désormais d’obtenir une image fine de ces SV qui se produisent dans le génome humain. Nous avons ainsi pu démontrer l’existence de SV présentes à de faibles fréquences dans différentes populations cellulaires supposées clonales montrant que les taux de formation des SV pourraient être grandement sous-estimés. Parallèlement, nous avons montré que le niveau d’instabilité des individus dépend de facteurs génétiques de prédisposition. Pour les identifier, nous avons développé des systèmes génétiques de mesure des taux de SV chez la levure qui vont nous permettre d'identifier les gènes contrôlant l'instabilité chromosomique par analyse de liaison à grande échelle. Ces régulateurs représenteront de nouveaux gènes candidats impliqués dans le développement du cancer chez l’homme, car les déterminants génétiques impliqués dans le métabolisme de l'ADN sont très conservés entre la levure et les mammifères
The accumulation of chromosomal rearrangements also called Structural Variations (SV) is a major contributor to the transformation of tumoral cells and to the constitution of intratumoral heterogeneity. We have developed a bio-informatic tool that can now provide a sharp image of SV that occur in the human genome. We have demonstrated the existence of SV present in low proportions in different supposedly clonal cell populations showing that the rates of SV formation could be greatly underestimated. In parallel, we have shown that the level of instability of the genome depends on predisposition factors. To identify those, we have developed genetic assays to measure the rate of SV in yeast that will allow us to identify new genes controlling the stability of the genome using large scale linkage analysis. These regulators represent new gene-candidates involved in the development of cancer in human as the determinants involved in DNA metabolism are very conserved between yeast and mammals

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Mathon, Julien. "Développement de nouveaux outils algorithmiques et technologiques pour l'étude du mouvement des chromosomes dans la levure S. Cerevisiae." Phd thesis, Université Paul Sabatier - Toulouse III, 2013. http://tel.archives-ouvertes.fr/tel-00949331.

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Abstract:

Le développement des techniques d'ingénierie génétique et celles d'imagerie en microscopie de fluorescence ont ouvert la voie à l'étude du mouvement et de la structure des chromosome dans les cellules vivantes. Depuis quelques années, l'avènement de ces outils a fait naître une biophysique du noyau, dont l'objectif est de comprendre avec des modèles physiques comment s'organise le génome dans une cellule et comment il se réorganise sous l'effet de stimuli biologiques ou chimiques. L'objectif de mon travail de thèse a consisté à développer des outils permettant de mesurer précisément les déplacements des chromosomes dans les cellules vivantes, d'automatiser le processus de traitement des données et de développer des modèles quantitatifs d'analyse des données expérimentales. Dans ce travail de thèse pluridisciplinaire, nous avons à la fois optimisé une chaîne d'acquisition de microscopie de fluorescence afin de maximiser la qualité de films de levures vivantes, réalisé un algorithme de suivi de particules et de reconnaissance de forme dédiés à la levure, ainsi que des outils de traitement automatisés des trajectoires pour systématiser le processus de traitement des données. Ces méthodes ont permis de construire des modèles originaux de structure et de dynamique des chromosomes in vivo chez la levure saccharomyces cerevisiae.

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Mathon, Julien. "Développement de nouveaux outils algorithmiques et technologiques pour l'étude du mouvement des chromosomes dans la levure S. Cerevisiae." Phd thesis, Toulouse 3, 2013. http://thesesups.ups-tlse.fr/2145/.

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Abstract:

Le développement des techniques d'ingénierie génétique et celles d'imagerie en microscopie de fluorescence ont ouvert la voie à l'étude du mouvement et de la structure des chromosome dans les cellules vivantes. Depuis quelques années, l'avènement de ces outils a fait naître une biophysique du noyau, dont l'objectif est de comprendre avec des modèles physiques comment s'organise le génome dans une cellule et comment il se réorganise sous l'effet de stimuli biologiques ou chimiques. L'objectif de mon travail de thèse a consisté à développer des outils permettant de mesurer précisément les déplacements des chromosomes dans les cellules vivantes, d'automatiser le processus de traitement des données et de développer des modèles quantitatifs d'analyse des données expérimentales. Dans ce travail de thèse pluridisciplinaire, nous avons à la fois optimisé une chaîne d'acquisition de microscopie de fluorescence afin de maximiser la qualité de films de levures vivantes, réalisé un algorithme de suivi de particules et de reconnaissance de forme dédiés à la levure, ainsi que des outils de traitement automatisés des trajectoires pour systématiser le processus de traitement des données. Ces méthodes ont permis de construire des modèles originaux de structure et de dynamique des chromosomes in vivo chez la levure saccharomyces cerevisiae
The development of genetic engineering and fluorescence microscopy of the yeast S. Cerevisiae has recently allowed to investigate the folding and the dynamics of chromosomes in living cells. Chromosome biophysics has now emerged as a new cross-disciplinary field of research, aiming to elucidate the function of chromosomes with physical models. Our goal was to set up original tools to monitor chromosome dynamics in living cells. This research involves the development of high speed live cell fluorescence microscopy assays, automated tracking and image analysis softwares, and analytical models of experimental measurements. We demonstrate the successfull optimization of our data acquisition process flow with novel hardware and software developments, and provide a new model of the dynamics chromosome in living Saccharomyces Cerevisiae

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Courtheoux, Thibault. "Analyse et modélisation de la dynamique des chromosomes au cours de la ségrégation mitotique dans la levure à fission." Toulouse 3, 2011. http://www.theses.fr/2011TOU30004.

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Abstract:

La ségrégation correcte des chromosomes est un élément essentiel dans le contrôle de la stabilité génomique chez les eucaryotes. Des défauts de ségrégation conduisent à l'apparition de cellules filles aneuploïdes (ie : nombre incorrect de chromosomes), pouvant ainsi être la cause des avortements spontanés ou entraîner des maladies génétiques comme la trisomie 21. L'aneuploïdie est fréquemment observée dans les tumeurs humaines et joue un rôle clef dans le développement et/ou la progression des cancers. Des études récentes suggèrent que les défauts d'attachements des chromosomes seraient la cause majeure des erreurs de ségrégation et de l'aneuploïdie. Les kinétochores (Kt), complexes multiprotéiques situés sur chaque chromosome répliqué, interagissent avec des microtubules (MTs) provenant de pôles opposés ce qui permettra leur séparation en anaphase. Lorsque tous les chromosomes sont bi-orientés, les protéines des points de contrôle mitotiques (Mad2, Bub1, Mad1 etc. ) partent du kinétochore permettant la dégradation des cohésines, les chromosomes se séparent alors. Si un chromosome n’est pas correctement attaché, les protéines des points de contrôle persistent sur le Kt, empêchant la dégradation de la cohésine, on parle alors d'activation du point de contrôle. Très récemment, il a été montré que c’est la tension appliquée par les MTs sur le Kt (tension intra-kinetochorienne) qui est responsable de la levée du point de contrôle mitotique. Les acteurs impliqués dans l'établissement de cette tension sont inconnus. La dynéine a été impliquée dans la levée du point de contrôle chez les eucaryotes supérieurs. Dans la levure à fission, nous avons montré qu'elle participe à la dynamique des chromosomes, à la stabilité génétique et que sa délétion provoque une activation du point de contrôle mitotique sans empêcher son inactivation (article 1). Des résultats préliminaires suggèrent aussi que la dynéine est impliquée dans la correction des attachements mérotéliques (lorsqu’un kinétochore est attaché aux deux pôles). L'attachement mérotélique jouerait un rôle clé dans la mise en place de l'instabilité chromosomique. Pour aller plus loin dans l'étude du rôle de la dynéine, nous avons caractérisé précisément l'impact de la mérotélie sur la progression mitotique (article 2). Nous avons pu établir que l'attachement mérotélique était corrigé par un mécanisme dépendant de la tension en anaphase B. Pour mieux comprendre les mécanismes de mise sous tension des kinétochores en mitose, nous nous sommes intéressés au rôle du complexe Dam1. Nous avons démontré son rôle dans la dynamique des microtubules en interphase et dans le mouvement de retour des kinétochores en anaphase A (article 3). L'ensemble de ce travail illustre la complexité des mécanismes conduisant à l'attachement correct des chromosomes aux microtubules, processus fondamental pour maintenir la stabilité génomique
The correct segregation of chromosomes is an essential element in the control of genomic stability in eukaryotes. Segregation defects lead to the appearance of aneuploid daughter cells (ie : incorrect number of chromosomes) and this process may well be the cause of spontaneous abortions or genetic disorders such as trisomy 21. Aneuploidy is frequently observed in human tumours and plays a key role in the development and / or progression of cancer. Recent studies suggest that defects in chromosome attachment are the major cause of aneuploidy. Kinetochores (Kt), multiprotein complexes located on each replicated chromosome, interact with microtubules (MTs) from opposite poles, which allow their separation in anaphase. When all chromosomes are bi-oriented, proteins of the mitotic checkpoint (Mad2, Bub1, Mad1 etc. . ) leave the kinetochore, degradation of cohesin takes place, and chromosomes separate. If a chromosome is not properly attached, the checkpoint proteins persist on Kt, preventing the degradation of cohesin. Very recently, it was shown that it is the tension applied by the Kt-MTs, which is responsible for the removal of the mitotic checkpoint proteins. The actors involved in the establishment of this tension are unknown. Dynein has been implicated in the checkpoint inhibition in higher eukaryotes. In fission yeast, we showed that dynein participates to chromosome dynamics, genetic stability and that dynein deletion causes activation of the mitotic checkpoint without preventing its inactivation (Section 1). Preliminary results also suggest that dynein is involved in correcting merotelic attachments (when a kinetochore is attached to both poles). Merotelic attachment plays a key role in the development of chromosomal instability. To go further in studying the role of dynein, we characterized the precise impact of merotely on mitotic progression (Article 2). We were able to establish that merotelic attachment is corrected by a tension-dependent mechanism in anaphase B. To better understand the mechanisms of tension applied on kinetochores during mitosis, we investigated the role of the Dam1 complex. We demonstrated that Dam1 plays a key role in controlling microtubule dynamics in interphase and that it also controls kinetochore poleward movement in anaphase A (Section 3). This work illustrates the complexity of the mechanisms leading to the correct attachment of chromosomes to microtubules, a process that is fundamental to maintain genomic stability

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Gillet-Markowska, Alexandre. "Etude quantitative des variations structurelles des chromosomes chez Saccharomyces cerevisiae." Electronic Thesis or Diss., Paris 6, 2015. http://www.theses.fr/2015PA066233.

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Abstract:

L’accumulation de remaniements de la structure des chromosomes aussi appelés variations structurelles (SV) est un important contributeur à la transformation des cellules malignes et à la constitution d’une hétérogénéité intratumorale. Nous avons développé un outil bio-informatique qui permet désormais d’obtenir une image fine de ces SV qui se produisent dans le génome humain. Nous avons ainsi pu démontrer l’existence de SV présentes à de faibles fréquences dans différentes populations cellulaires supposées clonales montrant que les taux de formation des SV pourraient être grandement sous-estimés. Parallèlement, nous avons montré que le niveau d’instabilité des individus dépend de facteurs génétiques de prédisposition. Pour les identifier, nous avons développé des systèmes génétiques de mesure des taux de SV chez la levure qui vont nous permettre d'identifier les gènes contrôlant l'instabilité chromosomique par analyse de liaison à grande échelle. Ces régulateurs représenteront de nouveaux gènes candidats impliqués dans le développement du cancer chez l’homme, car les déterminants génétiques impliqués dans le métabolisme de l'ADN sont très conservés entre la levure et les mammifères
The accumulation of chromosomal rearrangements also called Structural Variations (SV) is a major contributor to the transformation of tumoral cells and to the constitution of intratumoral heterogeneity. We have developed a bio-informatic tool that can now provide a sharp image of SV that occur in the human genome. We have demonstrated the existence of SV present in low proportions in different supposedly clonal cell populations showing that the rates of SV formation could be greatly underestimated. In parallel, we have shown that the level of instability of the genome depends on predisposition factors. To identify those, we have developed genetic assays to measure the rate of SV in yeast that will allow us to identify new genes controlling the stability of the genome using large scale linkage analysis. These regulators represent new gene-candidates involved in the development of cancer in human as the determinants involved in DNA metabolism are very conserved between yeast and mammals

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Dauban, Lise. "Organisation du génome par le complexe cohésine chez la levure Saccharomyces cerevisiae." Thesis, Toulouse 3, 2019. http://www.theses.fr/2019TOU30100.

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Abstract:

La cohésine est un complexe protéique conservé dans l'évolution composé d'un anneau capable d'embrasser l'ADN et de protéines auxiliaires régulant son association avec l'ADN. D'une part, la cohésine confère la cohésion des chromatides sœurs nécessaire à leur ségrégation, d'autre part elle établit et maintient des boucles de chromatine. Ces boucles sont requises pour la formation de domaines topologiques, l'expression génique et la stabilité du génome. Cependant les mécanismes régissant leur formation ne sont pas entièrement élucidés. Selon le modèle d'extrusion de boucles, la cohésine capturerait des boucles de petites tailles et les élargirait en extrudant l'ADN à travers son anneau. Dans ce modèle, la taille des boucles dépendrait à la fois du temps de résidence des cohésines sur l'ADN et de leur processivité. Étudier la régulation des cohésines est donc fondamental pour comprendre la biologie des chromosomes. Dans cette étude nous avons montré que les bras des chromosomes mitotiques de la levure Saccharomyces cerevisiae étaient organisés sous forme de boucles de chromatine dépendantes des cohésines. Nous avons étudié le rôle des sous-unités régulatrices des cohésines, Pds5, Wpl1 et Eco1 dans la formation de ces boucles. Nos données montrent que Pds5 inhibe leur expansion, via Wpl1 et Eco1. Comme décrit chez les mammifères, Wpl1 les abolit en dissociant les cohésines des chromosomes. En revanche, nos résultats suggèrent qu'Eco1 entraverait la translocation des cohésines sur l'ADN, nécessaire pour l'agrandissement des boucles. Nous avons ensuite analysé le rôle de ces protéines dans l'organisation de l'ADN ribosomique (ADNr), séquence enrichie en cohésines, hautement transcrite et isolée du reste du génome. Pds5 semble avoir un rôle central dans l'organisation de cette séquence, qui ne dépendrait pas de Wpl1 ou d'Eco1. Afin d'analyser de manière fine les réorganisations spatiales de l'ADNr, nous avons développé une analyse d'image dédiée permettant de sonder l'organisation de cette fibre en trois dimensions. Nous avons révélé une structure sous-jacente de l'ADNr composée d'une succession de domaines organisés spatialement par les cohésines. Cette étude ouvre des perspectives vers une meilleure compréhension de la régulation des cohésines dans l'organisation du génome
Cohesin is an evolutionary-conserved complex composed of a ring capable of DNA entrapment and of auxiliary proteins regulating its association with DNA. On the one hand, cohesin confers sister chromatid cohesion required for their proper segregation and on the other hand it establishes and maintains chromatin looping. Chromatin loops are crucial for assembly of topological domains, gene expression and genome stability. However, mechanisms driving their establishment remain to be elucidated. According to loop extrusion model, cohesin would capture small loops and enlarge them by extruding DNA throughout its ring. This model predicts that loop size would depend on both cohesin residence time on DNA and on its processivity. Deciphering cohesin regulation is thus fundamental to understand chromosome biology. In this study, we showed that mitotic chromosome arms of yeast Saccharomyces cerevisiae are organised in cohesin-dependent chromatin loops. We studied the role of cohesin regulatory subunits Pds5, Wpl1 and Eco1 on loop establishment. Our data show that Pds5 inhibits loop expansion via Wpl1 and Eco1. As previously described in mammals, Wpl1 counteracts loop expansion by dissociating cohesin from DNA. Our results suggest that Eco1 would inhibit cohesin translocation on DNA, required for loop expansion. We then studied how these proteins contribute to the organisation of the ribosomal DNA array (rDNA), a cohesin-rich, highly transcribed sequence segregated away from the rest of the genome. Our data point toward a central role for Pds5 in organising this genomic region, independently of Wpl1 and Eco1. To study in detail rDNA spatial organisation, we developed a dedicated image analysis to assess its organisation in three dimensions. We have unveiled an underlying organisation for rDNA, made by a succession of small domains spatially organised by cohesin. This study opens large perspectives towards a better understanding of cohesin regulation in genome organisation

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Petit, Julie. "Conséquences d'un défaut de licensing des origines de réplication sur la stabilité du génome chez la levure Saccharomyces cerevisiae." Thesis, Montpellier 2, 2011. http://www.theses.fr/2011MON20130/document.

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Abstract:

L'instabilité chromosomique, marque des cellules tumorales, peut trouver sa source dans un défaut d'initiation de la réplication. Ceci a été illustré chez la levure Saccharomyces cerevisiae et concorde avec l'observation de mutations de régulateurs de la transition G1/S dans un grand nombre de tumeurs. Toutefois, les mécanismes par lesquels cette instabilité survient n'ont pas encore été clairement définis. Pour résoudre cette question, nous avons utilisé le mutant de levure cdc6-1 où la formation des complexes pré-réplicatifs est graduellement affectée avec l'augmentation de la température. Nous avons mis en évidence que l'allongement de la durée de la réplication qui en suit induit des cassures de l'ADN (DSB) seulement à l'entrée en mitose. Par combinaisons de mutants, nous avons vu que la condensation des chromosomes est en partie responsable de ces DSB. Ces DSB sont signalées à la cellule via la protéine Rad9, protéine adaptatrice du checkpoint de dommages à l'ADN. De façon concordante, nous avons observé une activation de la protéine effectrice de ce checkpoint Rad53 à l'entrée en mitose. La viabilité des cellules cdc6-1 repose sur les protéines de checkpoint Chk1 et Rad53 ainsi que sur la présence de cohésines et des topoisomérases Top2 et Top3. Selon nous, la réplication prolongée par diminution du nombre d'origines n'est pas détectée par les cellules comme un stress réplicatif. Lors de l'entrée en mitose, la condensation des chromosomes transformerait les fourches de réplication en structures reconnues et clivées par les nucléases Mus81-Mms4 et Yen1, qui sont activées en mitose, dirigeant ces régions sous-répliquées vers la réparation par recombinaison. Ce sont les coupures induites en mitose, non la progression des fourches, qui activent le checkpoint. Nous proposons que la sous-réplication de segments d'ADN consécutive à un défaut de licensing des origines favorise la recombinaison non homologue et génère l'instabilité chromosomique, à l'image des sites fragiles communs qui sont le siège de remaniements récurrents lors de la cancérogenèse
Chromosome instability (CIN), a hallmark of cancer cells, can take its roots in the G1 phase of the cell cycle, when replication origins are licensed. This has been illustrated in the yeast Saccharomyces cerevisiae and is consistent with the fact that a vast number of tumors presents mutations in G1/S transition regulators. However the mechanisms by which this instability occurs are still not well established. Using the yeast cdc6-1 mutant in which preRC formation can be decreased gradually with temperature, we show that cells replicating from fewer origins undergo massive DNA double-strand break (DSB) formation in mitosis. Blocking mitotic entry by Swe1 overexpression or Clb1-4 depletion, and inactivation of Cdc5 (Polo) both suppress DSB formation in cdc6-1 cells, demonstrating that DSBs do not stem from collapsed forks but are actively induced during mitosis. DSB formation is dependent on chromosome condensation and the Mus81-Yen1 structure-specific endonucleases. These DSBs then trigger the Rad9 DNA damage checkpoint. Accordingly, Rad53 phosphorylation is detected only after entry into mitosis. We propose that cells replicating their DNA from fewer origins enter mitosis undetected, then condense their chromosomes and cleave unreplicated regions by Mus81-Yen1 for repair by recombination. The viability of cdc6-1 cells at semi-permissive temperature relies on Chk1 and Rad53, as well as on cohesins and topoisomerases Top2 and Top3. Cleavage of under replicated DNA segments in mitosis may favor non-homologous repair pathways leading to chromosome rearrangements, as seen for common fragile sites that co-localize with recurrent breakpoints in cancer

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SANSEAU, PHILIPPE. "Analyse de grands fragments d'ADN de truite et de pleurodele par electrophorese en champs pulses et clonage dans des chromosomes artificiels de levure." Rennes 1, 1990. http://www.theses.fr/1990REN10108.

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Abstract:

En autorisant la separation de molecules d'adn superieures a 50 kb, les electrophoreses en champs pulses ont ouvert une nouvelle voie en biologie moleculaire. Ces methodes ont ete utilisees pour la separation d'adn de truite et de pleurodele afin de purifier plusieurs genes hormono-dependants. A la suite de ces etudes, un systeme original d'electrophorese bi-dimensionnelle en champs pulses a ete developpe. D'autre part, ces techniques ont egalement servi a la caracterisation de recombinants obtenus apres construction de deux banques genomiques par le biais de chromosomes artificiels de levure

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Hajjoul, Houssam. "Développement de nouvelles technologies pour le suivi en temps réel du comportement des chromosomes." Phd thesis, Université Paul Sabatier - Toulouse III, 2010. http://tel.archives-ouvertes.fr/tel-00566464.

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Abstract:

L'organisation à grande échelle des chromosomes à l'intérieur du noyau des cellules est complexe et reste encore mal comprise. Durant ma thèse, nous avons exploité les ressources technologiques du LAAS pour développer et optimiser une nouvelle méthode de visualisation en 3D rapide - à l'échelle de la dizaine de millisecondes - avec une résolution spatiale de ~20 nanomètres. Cette méthode est fondée sur la fabrication de micromiroirs en forme de V par gravure humide du silicium, et sur l'analyse d'images avec les techniques de stéréovision qui permettent de recombiner des vues collectées sous différents angles dans un environnement 3D. Ces micromiroirs ont ensuite été intégrés dans un laboratoire sur puce, et plusieurs versions de la technologie ont été proposées afin d'améliorer leurs propriétés. Nous avons démontré que cette technologie est adaptée pour le suivi des mouvements des chromosomes dans les cellules vivantes, que nous avons pu retracer avec les meilleures cadences de la littérature. Ces résultats nous ont ensuite permis d'explorer les mécanismes physiques à l'origine des fluctuations spatiales des chromosomes, et de montrer que les modèles de physique des polymères génériques peuvent être utilisés pour extraire des informations quantitatives décrivant l'organisation et la dynamique spatiale du génome.

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Maroc, Laetitia. "Etude sur le changement de type sexuel et les cassures chromosomiques chez Candida glabrata A single Ho-induced doublestrand break at the MAT locus is lethal in Candida glabrata A new inducible CRISPR-Cas9 system useful for genome editing and study of double-strand break repair in Candida glabrata." Thesis, université Paris-Saclay, 2021. http://www.theses.fr/2021UPASL008.

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Abstract:

Le changement de type sexuel est une des stratégies développées par les champignons afin de favoriser la reproduction sexuée. Ce mécanisme permet à une cellule haploïde de donner naissance à une cellule de type sexuel opposé de façon qu’elles puissent se féconder. Cela a particulièrement été bien étudié chez la levure sexuée Saccharomyces cerevisiae mais la raison pour laquelle les éléments du changement de type sexuel ont été conservés dans des espèces comme Candida glabrata chez qui ni reproduction sexuée, ni changement de type sexuel n’a lieu, n’est toujours pas connue. Nous avons montré précédemment que le changement de type sexuel peut être induit chez C. glabrata en exprimant l’endonucléase responsable de ce mécanisme chez S. cerevisiae et que cela était lié à une très forte létalité cellulaire. Dans ce travail, nous avons étudié le lien qui existe entre changement de type sexuel et forte létalité chez C. glabrata
Mating-type switching is one of the strategies developed by fungi to promote sexual reproduction and propagation. This mechanism enables one haploid cell to give rise to a cell of the opposite mating-type so that they can mate. It has been extensively studied in the sexual yeast Saccharomyces cerevisiae but little is known about why the mating-type switching components have been conserved in species like Candida glabrata, in which neither sexual reproduction nor mating-type switching is observed. We have previously shown that mating-type switching can be triggered, in C. glabrata, by expression of the endonuclease responsible of this mechanism in S. cerevisiae, but this leads to massive cell death. In this work, we studied the link existing between mating-type switching and cell death in C. glabrata

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Wang, Renjie. "Quantitative analysis of chromatin dynamics and nuclear geometry in living yeast cells." Thesis, Toulouse 3, 2016. http://www.theses.fr/2016TOU30122/document.

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Abstract:

L'analyse de l'organisation à grande échelle des chromosomes, par des approches d'imagerie et de biologie moléculaire, constitue un enjeu important de la biologie. Il est maintenant établi que l'organisation structurelle du génome est un facteur déterminant dans tous les aspects des " transactions " génomiques: transcription, recombinaison, réplication et réparation de l'ADN. Bien que plusieurs modèles aient été proposés pour décrire l'arrangement spatial des chromosomes, les principes physiques qui sous-tendent l'organisation et la dynamique de la chromatine dans le noyau sont encore largement débattus. Le noyau est le compartiment de la cellule dans lequel l'ADN chromosomique est confiné. Cependant, la mesure quantitative de l'influence de la structure nucléaire sur l'organisation du génome est délicate, principalement du fait d'un manque d'outils pour déterminer précisément la taille et la forme du noyau. Cette thèse est organisée en deux parties: le premier axe de mon projet était d'étudier la dynamique et les propriétés physiques de la chromatine dans le noyau de la levure S. cerevisiae. Le deuxième axe visait à développer des techniques pour détecter et quantifier la forme et la taille du noyau avec une grande précision. Dans les cellules de levure en croissance exponentielle, j'ai étudié la dynamique et les propriétés physiques de la chromatine de deux régions génomiques distinctes: les régions codant les ARN ribosomiques regroupés au sein d'un domaine nucléaire, le nucléole, et la chromatine du nucléoplasme. Le mouvement de la chromatine nucléoplasmique peut être modélisé par une dynamique dite de " Rouse ". La dynamique de la chromatine nucléolaire est très différente et son déplacement caractérisé par une loi de puissance d'exposant ~ 0,7. En outre, nous avons comparé le changement de la dynamique de la chromatine nucléoplasmique dans une souche sauvage et une souche porteuse d'un allèle sensible à la température (ts) permettant une inactivation conditionnelle de la transcription par l'ARN polymérase II. Les mouvements chromatiniens sont beaucoup plus importants après inactivation transcriptionnelle que dans la souche témoin. Cependant, les mouvements de la chromatine restent caractérisés par une dynamique dite de " Rouse ". Nous proposons donc un modèle biophysique prenant en compte ces résultats : le modèle de polymère dit "branched-Rouse". Dans la deuxième partie, j'ai développé "NucQuant", une méthode d'analyse d'image permettant la localisation automatique de la position de l'enveloppe nucléaire du noyau de levures. Cet algorithme comprend une correction post-acquisition de l'erreur de mesure due à l'aberration sphérique le long de l'axe Z. "NucQuant" peut être utilisée pour déterminer la géométrie nucléaire dans de grandes populations cellulaires. En combinant " NucQuant " à la technologie microfluidique, nous avons pu estimer avec précision la forme et la taille des noyaux en trois dimensions (3D) au cours du cycle cellulaire. "NucQuant" a également été utilisé pour détecter la distribution des regroupements locaux de complexes de pore nucléaire (NPCs) dans des conditions différentes, et a révélé leur répartition non homogène le long de l'enveloppe nucléaire. En particulier, nous avons pu montrer une distribution particulière sur la région de l'enveloppe en contact avec le nucléole. En conclusion, nous avons étudié les propriétés biophysiques de la chromatine, et proposé un modèle dit "branched Rouse-polymer" pour rendre compte de ces propriétés. De plus, nous avons développé "NucQuant", un algorithme d'analyse d'image permettant de faciliter l'étude de la forme et la taille nucléaire. Ces deux travaux combinés vont permettre l'étude des liens entre la géométrie du noyau et la dynamique de la chromatine
Chromosome high-order architecture has been increasingly studied over the last decade thanks to technological breakthroughs in imaging and in molecular biology. It is now established that structural organization of the genome is a key determinant in all aspects of genomic transactions. Although several models have been proposed to describe the folding of chromosomes, the physical principles governing their organization are still largely debated. Nucleus is the cell’s compartment in which chromosomal DNA is confined. Geometrical constrains imposed by nuclear confinement are expected to affect high-order chromatin structure. However, the quantitative measurement of the influence of the nuclear structure on the genome organization is unknown, mostly because accurate nuclear shape and size determination is technically challenging. This thesis was organized along two axes: the first aim of my project was to study the dynamics and physical properties of chromatin in the S. cerevisiae yeast nucleus. The second objective I had was to develop techniques to detect and analyze the nuclear 3D geomtry with high accuracy. Ribosomal DNA (rDNA) is the repetitive sequences which clustered in the nucleolus in budding yeast cells. First, I studied the dynamics of non-rDNA and rDNA in exponentially growing yeast cells. The motion of the non-rDNA could be modeled as a two-regime Rouse model. The dynamics of rDNA was very different and could be fitted well with a power law of scaling exponent ~0.7. Furthermore, we compared the dynamics change of non-rDNA in WT strains and temperature sensitive (TS) strains before and after global transcription was actived. The fluctuations of non-rDNA genes after transcriptional inactivation were much higher than in the control strain. The motion of the chromatin was still consistent with the Rouse model. We propose that the chromatin in living cells is best modeled using an alternative Rouse model: the “branched Rouse polymer”. Second, we developed “NucQuant”, an automated fluorescent localization method which accurately interpolates the nuclear envelope (NE) position in a large cell population. This algorithm includes a post-acquisition correction of the measurement bias due to spherical aberration along Z-axis. “NucQuant” can be used to determine the nuclear geometry under different conditions. Combined with microfluidic technology, I could accurately estimate the shape and size of the nuclei in 3D along entire cell cycle. “NucQuant” was also utilized to detect the distribution of nuclear pore complexes (NPCs) clusters under different conditions, and revealed their non-homogeneous distribution. Upon reduction of the nucleolar volume, NPCs are concentrated in the NE flanking the nucleolus, suggesting a physical link between NPCs and the nucleolar content. In conclusion, we have further explored the biophysical properties of the chromatin, and proposed that chromatin in the nucleoplasm can be modeled as "branched Rouse polymers". Moreover, we have developed “NucQuant”, a set of computational tools to facilitate the study of the nuclear shape and size. Further analysis will be required to reveal the links between the nucleus geometry and the chromatin dynamics

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NASR, FAHD. "Contribution a l'etude systematique du genome de la levure s. Cerevisiae : determination de la sequence de 66,5kb des chromosomes ii et xiv et analyse fonctionnelle de trois nouveaux genes ybr1012, n1718 et n1727." Paris 6, 1995. http://www.theses.fr/1995PA066414.

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Abstract:

Au sein des projets bridge et biotech-1 nous avons determine la sequence de 66,5kb des chromosomes ii et xiv. L'analyse a revele la presence de 37 orfs completes dont 9 correspondent a des genes connus et 8 autres montrent des homologies significatives avec des sequences disponibles dans les banques de donnees. Trois genes ont fait l'objet d'une analyse approfondie. N1718p est homologue aux facteurs d'elongation de type 2 (ef-2). La deletion de n1718 entraine une inhibition severe de la croissance. La proteine n1727p montre des homologies significatives avec cot1p de n. Crassa et avec la kinase de la dystrophie myotonique. La deletion de n1727 n'est pas lethale mais entraine, d'une part, un aspect floculant et, d'autre part, une croissance ralentie sur milieu respirable a 16c. La proteine ybr1012p montre des homologies suggestives avec rad3p de s. Pombe, qui fait partie des systemes de surveillance g2 et s, et avec le domaine phosphatidylinositol kinase de plusieurs proteines. Nous avons montre que ybr1012 est essentiel a la viabilite cellulaire mais pas a la germination. Nous avons identifie le gene dun1 comme suppresseur multicopie de la deletion de ybr1012. D'autre part nous avons reussi, pour la premiere fois, a utiliser la technique d'arn antisens dans s. Cerevisiae pour construire un allele conditionnel de ybr1012. L'expression de l'arn antisens inhibe fortement la croissance. L'analyse par cytometrie en flux a montre que la souche antisens cultivee en milieu inductible a une proportion importante (80%) des cellules en g1. Notre analyse suggere que ybr1012 a un role essentiel dans la progression a travers g1. Ce blocage en g1 peut etre libere par la surexpression de la kinase dun1p qui, en agissant sur des proteines intervenant en aval de ybr1012, pourrait contourner l'absence de ybr1012p et retablir la viabilite

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Jacques, Samuel. "Generation and screening of natural product-like compounds for antibiotic discovery." Thesis, 2016. http://hdl.handle.net/1866/16243.

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Abstract:

Avec l’apparition de plus en plus de souches de bactérie résistante aux antibiotiques, le développement de nouveaux antibiotiques est devenu une important problématique pour les agences de santé. C’est pour cela que la création de nouvelles plateformes pour accélérer la découverte de médicaments est devenu un besoin urgent. Dans les dernières décennies, la recherche était principalement orientée sur la modification de molécules préexistantes, la méta-analyse d’organismes produisant des molécules activent et l’analyse de librairies moléculaires pour trouver des molécules synthétiques activent, ce qui s’est avéré relativement inefficace. Notre but était donc de développer de nouvelles molécules avec des effets thérapeutiques de façon plus efficace à une fraction du prix et du temps comparé à ce qui se fait actuellement. Comme structure de base, nous avons utilisé des métabolites secondaires qui pouvaient altérer le fonctionnement des protéines ou l’interaction entre deux protéines. Pour générer ces molécules, j’ai concentré mes efforts sur les terpènes, une classe de métabolites secondaires qui possède un large éventail d’activités biologiques incluant des activités antibactériennes. Nous avons développé un système de chromosome artificiel de levure (YAC) qui permet à la fois l’assemblage directionnel et combinatoire de gènes qui permet la création de voies de biosynthèse artificielles. Comme preuve de concept, j’ai développé des YACs qui contiennent les gènes pour l’expression des enzymes impliquées dans la biosynthèse de la -carotène et de l’albaflavenone et produit ces molécules avec un haut rendement. Finalement, Des YACs produits à partir de librairies de gènes ont permis de créer une grande diversité de molécules.
With the appearance of more and more antibiotic resistant strains of bacteria, the development of new antibiotics becomes an issue of utmost importance for society. It is for that reason that new platforms and methodologies to accelerate the discovery of novel antibiotics are urgently needed. For the last decades, research was mainly oriented on modifying existing antibiotics, mining natural producers or screening for synthetic molecules from giant chemical libraries but these approaches did not manage to keep the pipelines filled with a sufficient number of novel antibiotics. Therefore, our goal was to develop a way to create and screen new molecules more efficiently at a fraction of the cost when compared to traditional approaches and within a short time frame. As chemical scaffolds we use natural product-like compounds that modulate the function of individual proteins or of protein-protein interactions. To generate these compounds, I focused first on the terpene scaffold class, a class containing molecules with a wide range of biological activities and includes compounds with antibacterial activities. We developed a yeast artificial chromosome (YAC) platform that allows both directional and combinatorial assembly of biosynthetic genes that can be used to create artificial biosynthetic pathways. As a proof of principle, YACs were successfully assembled containing genes coding for enzymes involved in the biosynthesis of both B-carotene and albaflavenone, and that allowed high yield production of these compounds. Finally, YACs encoding terpene gene libraries were also created and which produced a diversity of terpenoid molecules.

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Dissertations / Theses on the topic 'Chromosome de levure'

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