Étude des facteurs déterminant le clivage de l'ADN par l'ADN topoisomerase II

Authors: Fournier, Michèle
Advisor: Mirault, Marc-Édouard
Abstract: L'ADN topoisomérase II (TOP2) joue un rôle critique dans les processus métaboliques de l'ADN. Elle catalyse le passage d'un segment d'ADN intact à travers un second via une cassure double brin transitoire. L'objectif de cette étude in vitro était de déterminer le rôle des distorsions de structure et . de la torsion superhélicoïdale comme déterminants potentiels des clivages induits par les TOP2a humaine (hTOP2a) et TOP2 de drosophile (DmTOP2). Nous avons utilisé un plasmide (pBS-SAR) contenant un segment de SAR du gène interféron-~ 1 humain comme substrat. La spécificité des sites de clivage induits par les TOP2 a été analysée par extension-ligation-mediated-PCR (ELMPCR). Cette technique détecte des cassures d'ADN dépourvues d'extrémité 5' -phosphate, telles que les extrémités bloquées produites par les TOP2. Des cinétiques de relaxation ont révélé que la hTOP2a était au moins 10 fois plus active sur le SAR que sur l'ADN plasmidique. Nous avons montré qu'en présence d'étoposide et d'un rapport enzyme:DNA bas, la hTOP2a induit deux clivages forts dans le plasmide surenroulé mais aucun dans le plasmide relaxé. Ceux-ci ont été localisés en bordure de zones dont l'hypersensibilité à la bléomycine et la nucléase SIest accentuée par la torsion, suggérant que la reconnaissance d'une altération de structure induite par superhélicité est requise pour un clivage TOP2 efficace, dans ces conditions. Avec un rapport enzyme:ADN élevé, les patrons de clivage du pBS-SAR surenroulé par hTOP2a et DmTOP2 étaient similaires. Par contre, la reconnaissance de particularités intrinsèques à la structure de l'ADN linéaire semble suffire au clivage induit par hTOP2a mais non DmTOP2. En absence d'étoposide, et en présence d'ATPyS substituant l'ATP, la DmTOP2 et la hTOP2a clivent l'ADN dans les zones du SAR qui sont intrinsèquement hypersensibles à la nucléase SI et au KMn04, à des sites distincts des principaux clivages induits par étoposide. En conclusion, nos résultats supportent un modèle dans lequel des distorsions intrinsèques à la structure primaire du SAR, qui peuvent être accentuées par des altérations de structure induites par torsion superhélicoïdale, conjointement avec les interactions drogue-enzyme, agissent comme signaux de reconnaissance des sites de clivage des TOP2, et possiblement comme catalyseurs de la réaction de clivage.
Document Type: Thèse de doctorat
Issue Date: 2008
Open Access Date: 16 April 2018
Permalink: http://hdl.handle.net/20.500.11794/20643
Grantor: Université Laval
Collection:Thèses et mémoires

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