Study of the Physiological Response of NucS to Genotoxic Stress in Actinobacteria - Département de biologie
Thèse Année : 2024

Study of the Physiological Response of NucS to Genotoxic Stress in Actinobacteria

Etude de la Réponse Physiologique de NucS à des Stress Génotoxiques chez les Actinobactéries

Anaïs Bayard
  • Fonction : Auteur
  • PersonId : 1487142
  • IdRef : 282470921

Résumé

DNA replication accuracy ensures proper genetic transmission. Damage from external factors or internal events threatens genomic integrity. Actinobacteria, lacking canonical MMR proteins, possess NucS (EndoMS), an ATP-independent enzyme involved in a non-canonical mismatch repair pathway. While NucS's activity on mismatches is documented, its in vivo role and implications in DNA Damage Repair systems require further understanding.This study aims to characterise NucS's role in Double-Strand Break Repair (DSBR). Our findings show that mScarlet1-NucSD144A forms polar foci in response to DNA damage, especially DSBs and complex recruitment in apoptosis-like cells.Corynebacterium glutamicum, CglΔnucS bacteria exhibits higher homologous recombination (HR) activation and increased DSBs compared to CglWT, indicating NucS's role in DSBR efficiency and regulation. CglΔnucS bacteria have a growth advantage under genotoxic stress, likely due to altered DSBR mechanisms. Bioinformatic analyses predict NucS interactions with key enzymes of RH and other DNA repair pathways and metabolism and energy regulation.NucS may bind and stabilise free DNA ends generated by DSBs, balancing HR and participating in DSB repair through microhomology-mediated end joining (MMEJ). Future studies should explore post-translational modifications and metabolic conditions regulating NucS reponse and its in vitro activity on DSBs and HR intermediates.
La précision de la réplication de l'ADN assure la fidélité de la transmission génétique. Les dommages causés par des facteurs externes ou internes menacent l'intégrité génomique. Les Actinobactéries, dépourvues des protéines majeur de la Réparation des Mésappariements (MMR) canonique, possèdent NucS (EndoMS), une enzyme qui répare ces erreurs indépendamment de l'ATP. Bien que l'activité de NucS dans ce mécanisme soit étudiée, sa fonction in vivo et dans d’autres systèmes de réparation de l'ADN conservent des zones d’ombre.Cette étude vise à caractériser la fonction de NucS dans la réparation des cassures double brin (DSB). Nos résultats montrent que mScarlet1-NucSD144A forme des foyers polaires en réponse aux dommages de l'ADN, particulièrement les DSB. Chez Corynebacterium glutamicum, les cellules CglΔnucS présentent une activation plus élevée de la Recombinaison Homologue (HR) et un nombre accru de DSB par rapport aux CglWT, indiquant un rôle de NucS dans l'efficacité et la sélectivité de la réparation des DSBs. Les bactéries CglΔnucS présentent un avantage de croissance en présence de stress génotoxiques, probablement en raison de mécanismes de réparation des DSB altérés. Nos analyses bioinformatiques prédisent l’interaction de NucS avec des enzymes clés de la RH et d'autres voies de réparation de l'ADN, ainsi que des gènes impliqués dans la réparation des dommages, le métabolisme et la régulation énergétique.NucS pourrait stabiliser les extrémités libres de l'ADN générées par les DSBs rapidement après leur formation, favorisant leur réparation par une voie alternative telle que la Jonction des Extrémités par Microhomologie (MMEJ). Les études futures devraient explorer les modifications post-traductionnelles et les conditions métaboliques régulant l'activité de NucS et son activité in vitro sur les DSB et les intermédiaires de HR.
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Dates et versions

tel-04876498 , version 1 (09-01-2025)

Identifiants

  • HAL Id : tel-04876498 , version 1

Citer

Anaïs Bayard. Study of the Physiological Response of NucS to Genotoxic Stress in Actinobacteria. Human health and pathology. Institut Polytechnique de Paris, 2024. English. ⟨NNT : 2024IPPAX063⟩. ⟨tel-04876498⟩
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