These de Doctorat de l'Ecole Pratique de Hautes Etudes

Sylvie Briquet

Description

Niveau: Supérieur, Doctorat, Bac+8
These de Doctorat de l'Ecole Pratique de Hautes Etudes et de l'Université de Versailles Saint-Quentin Sciences de la Vie et de la Terre Spécialité : Génétique Moléculaire Présentée par Sylvie BRIQUET Pour obtenir le grade de DOCTEUR DE L'EPHE ET DE L'UVSQ Participation à l'étude de la régulation transcriptionnelle des gènes de Plasmodium falciparum lors du cycle érythrocytaire. Caractérisation de facteurs nucléaires des familles Myb et HMGB. Date de soutenance : le 21 Juin 2006 Devant le jury composé de Pr. Bernard Mignotte Président du jury Pr. Michel Raymon djean Rapporteur Dr. Robert Ménard Rapporteur Dr. Odile Puijalon Examinateur Dr. Catherine Vaquero Directeur de thèse Laboratoire de Génétique Moléculaire et Physiologique de l'Ecole Pratique des Hautes Etudes, Université de Versailles/Saint-Quentin, LGBC, CNRS UPRES-A8087, Bâtiment Fermat - 45, avenue des Etats Unis 78035 Versailles. Directeur EPHE : B. Mignotte, e-mail : Laboratoire d'Immunobiologie Cellulaire et Moléculaire, INSERM, U511, CHU Pitié-Salpêtrière, 91 bd de l'Hôpital, 75013 Paris. Directeur de thèse : C. Vaquero, e-mail : Résumé Le cycle érythrocytaire de Plasmodium falciparum, parasite responsable du paludisme, alterne entre prolifération intense et différenciation sexuée impliquant un contrôle fin de l'expression des gènes.

• arn double


• paludisme


• régulation des événements clés de la vie du parasite


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• hélice-tour-hélice kb


• plasmodium falciparum


• complexité du développement du parasite


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Sujets

• United States
• Afrique
• Ménard
• Europe
• Algeria
• Vaquero
• Grassi
• Organisation des Nations unies

Informations

• Publié par: profil-zyak-2012
• Publié le: 01 juin 2006
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• Langue: Français

Extrait

These de Doctorat de l’Ecole Pratique de Hautes Etudes et de l’Université de Versailles Saint-Quentin     Sciences de la Vie et de la Terre Spécialité : Génétique Moléculaire   Présentée par   Sylvie BRIQUET     Pour obtenir le grade de DOCTEUR DE L’EPHE ET DE L’UVSQ       Participation à l’étude de la régulation transcriptionnelle des gènes dePlasmodium falciparumlors du cycle érythrocytaire. Caractérisation de facteurs nucléaires des familles Myb et HMGB.       Date de soutenance : le 21 Juin 2006   Devant le jury composé de    Pr. Bernard Mignotte Président du jury  Pr. Michel Raymon djean Rapporteur  Dr. Robert Ménard Rapporteur  Dr. Odile Puijalon Examinateur  Dr. Catherine Vaquero Directeur de thèse     Laboratoire de Génétique Moléculaire et Physiologique de l’Ecole Pratique des Hautes Etudes, Université de Versailles/Saint-Quentin, LGBC, CNRS UPRES-A8087, Bâtiment Fermat - 45, avenue des Etats Unis 78035 Versailles. Directeur EPHE : B. Mignotte, e-mail :ttongim.dranrebrsq.fe@uv   Laboratoire d’Immunobiologie Cellulaire et Moléculaire, INSERM, U511, CHU Pitié-Salpêtrière, 91 bd de l’Hôpital, 75013 Paris. Directeur de thèse : C. Vaquero, e-mail :r.feusij.sue@txeuorvqa

Résumé

   Le cycle érythrocytaire dePlasmodium falciparum, parasite responsable du paludisme, alterne entre prolifération intense et différenciation sexuée impliquant un contrôle fin de l'expression des gènes. Cependant, les acteurs de la régulation transcriptionnelle sont encore peu décrits.  L'étude comparative du transcriptome des clones 3D7 et F12, ne produisant pas de gamétocytes, a permis d'identifier à l'aide d'une bio-puce à ADN thématique, plusieurs gènes différemment exprimés et

potentiellement impliqués dans la régulation des événements clés de la vie du parasite.  L'annotation de facteurs de transcription et d'éléments de régulation nous a conduit à analyser un facteur spécifique de séquence ADN de la famille Myb des protéines à domaines tryptophane. La protéine PfMyb1 présente dans les extraits nucléaires du parasite est capable de se lier à des motifs "Myb Regulatory Element" MRE identifiés dans des promoteurs plasmodiaux. L'inactivation du gènepfmyb1 un ARN par double brin a montré que ce facteur est essentiel à la survie du parasite et qu'il intervient dans la régulation transcriptionnelle de plusieurs gènes. Puis, deux facteurs spécifiques de structure ADN de la famille "High Mobility Group" des protéines à motif "HMG-box" HMGB ont été caractérisés par leurs propriétés architecturales essentielles au remodelage de la chromatine. Les différences d'activité, de localisation et d'expression de PfHMGB1 et PfHMGB2, lors du développement érythrocytaire, soulignent leur absence de redondance dans le parasite. La caractérisation de ces interactions dynamiques ADN/protéines pourrait fournir de nouvelles stratégies de lutte contre cet important pathogène humain. Table des matières

Résumé Table des matières Liste des abréviations INTRODUCTION LE PALUDISME ETPLASMODIUM FALCIPARUM I – Historique II – Taxinomie et biodiversité. III - Le paludisme III.1 - Symptômes III.2 - Répartition des espèces III.3 - Paludisme d'importation ou des voyageurs III.4 – Transmission et population exposée III.5 – Traitement et recherche d'un vaccin IV -Plasmodium falciparum IV. 1 – Origine IV. 2 - Cycle de vie du parasite IV.2.1 - Le cycle chez l’anophèle, l’hôte invertébré IV.2.2 - Le cycle chez l’homme, l’hôte vertébré. IV.2.3 - Description cellulaire et moléculaire des stades sanguins deP. falciparum. REGULATION DE L'EXPRESSION DES GENES I – Régulation des gènes chez les eucaryotes I.1 – L'organisation de la chromatine I.2 – La structure des gènes I.3 – Les promoteurs et leurs éléments de régulation I.4 – La transcription I.4 - La régulation de la transcription I.4.1 – Influence de la chromatine I.4.2 – Les facteurs de transcription II– Le génome deP. falciparum. II.1 – Composition et organisation du génome. II.2 – Structure des chromosomes. III – La transcription chezP. falciparum. III.1 – Organisation des gènes III.2 – Composition en protéines assignées à la régulation génétique III.2.1 – La machinerie générale de la transcription III.2.2 – Régulateurs de la structure de la chromatine III.2.3 – Facteurs de transcription spécifiques de séquence IV – La régulation génétique chezP. falciparum

IV.1 - L'expression des gènes plasmodiaux IV.2 - La régulation transcriptionnelle IV.2.2 - Les éléments de régulation IV.2.1 – Les facteurs de transcription IV.3 - La régulation post-transcriptionnelle IV.3.1 – La régulation de l’épissage et de la stabilité des ARNm IV.3.2 – Les ARN anti-sens Présentation des travaux de thèse Références bibliographiques Liste des abréviations

A adénine ADN acide désoxyribonucléique ADNc ADN complémentaire ARN acide ribonucléique ARNdb ARN double brin ARNm ARN messager ARNr ARN ribosomique ARNt ARN de transfert ATP adénosine tri-phosphate DDT dichlorodiphényltrichloroéthane FT facteur de transcription HCA hydrophobic cluster analysis HMG high mobility group HTH hélice-tour-hélice kb kilobase kDa kiloDalton Mb megabase MRE "Myb regulatory element", élément de régulation Myb NAP "nucleosome assembly protein", protéine d’assemblage du nucléosome pb paire de base p.i post-invasion T thymine TAF "TBP associated factors", facteurs associés à la TBP TBP "TATA-binding protein", protéine liant la boîte TATA UTR "untranslated region", région non traduite

INTRODUCTION

LE PALUDISME ETPLASMODIUM FALCIPARUM Le paludisme est la maladie infectieuse la plus importante affectant l’humanité, après la tuberculose. Près de 40% de la population mondiale vit dans une zone à risque et 1,5 à 2,7 millions de personnes meurent chaque année, dont 1 million d’enfants de moins de 5 ans soit 1 enfant toutes les 30 secondes (http://www.who.int/malaria). Les autres personnes à haut risque d’infection sont les femmes enceintes et les voyageurs non-immunisés. Parmi les quatre espèces deumasPldimo parasitant l'homme,P. falciparum est de loin l'espèce la plus pathogène, induisant des atteintes neurologiques (neuropaludisme ou malaria cérébrale), hématologiques (anémie sévère) et / ou des complications durant la grossesse (paludisme gestationnel). La situation est d'autant plus préoccupante que depuis plusieurs années, il y a coïncidence entre le développement grandissant de résistances des parasites face aux médicaments et des moustiques face aux insecticides, du changement global du climat, de la pauvreté continue et de l’instabilité politique,

principalement en Afrique. Aucun vaccin n'est aujourd'hui disponible.

I – Historique

Le paludisme est une maladie transmise par un moustique appelé "anophèle" et est causé par un petit parasite protozoaire du genrelPsaomidmu qui infecte alternativement l’homme et le moustique. C'est une maladie très ancienne et on pense que l'homme préhistorique a dû en souffrir (Desowitz 1991). On rapporte l'existence de fièvres mortelles, que l'on pense causées par le paludisme, depuis que l'écriture existe (soit vers 6000 ou 5500 av. J.-C.). Les textes védiques datant de 1600 av. J.-C., en Inde, et ceux d'Hippocrate, du Ve siècle av. J.-C., en font mention. La maladie est probablement originaire d'Afrique et a suivi les migrations humaines vers les côtes de la Méditerranée, jusqu'en Inde et en Asie du Sud-Est. Dans le passé, le paludisme était fréquent dans les marais Pontins, autour de Rome et son nom a été tiré de l'italien (mal-aria ou "mauvais air"). Il était aussi connu sous le nom de fièvre romaine. Les "traités de médecine" des Mayas et des Aztèques ne mentionnent pas le paludisme. Il semble que les colonisateurs européens et les esclaves aient apporté le paludisme dans le Nouveau Monde, où l'anophèle existait déjà. Il y a plus de 350 ans, les Amérindiens employaient déjà le quinquina ounanchoCi, un arbre d'Amérique du Sud, sous forme de décoction d’écorce pour traiter le paludisme. Ayant constaté les propriétés antipaludiques de l'écorce de quinquina, les missionnaires jésuites venus en Amérique du Sud les ont fait connaître en Europe dès 1630, et en Inde, dès 1657 (Talisuna et al. 2004). En 1820, les pharmaciens parisiens Pelletier et Caventou ont extrait et identifié le principe actif du quinquina : la quinine, un alcaloïde végétal toxique. En 1880, Charles-Louis-Alphonse Laveran, un médecin de l'armée française (prix Nobel de médecine en 1907), a découvert le parasite responsable du paludisme en examinant des échantillons de sang au microscope, en Algérie. Sa découverte a alors été rejetée par le milieu médical et ce n'est qu'en 1886 qu'elle fut acceptée par les scientifiques italiens, les chefs de file dans le domaine à cette époque (Nosny 1980). En 1882, on a émis l'hypothèse de la transmission de la maladie par un moustique. Le 18 décembre 1897, le British Medical Journal signalait que le docteur Ronald Ross avait découvert des kystes paludéens dans les parois de l'estomac d'anophèles ayant piqué un malade atteint de paludisme (Dobson 1999). En juillet 1898, Giovanni Batista Grassi, un scientifique italien, a décrit les transformations du parasite dans le moustique et prouvé que le paludisme observé chez l'homme était transmis par des moustiques du genreAelesnoph(Fantini 1999). La quinine devint introuvable lorsque Java tomba aux mains des Japonais durant la Deuxième Guerre mondiale. Il fallait donc mettre au point de toute urgence un antipaludique synthétique. Contrairement à la quinine, tirée de l'écorce d'un arbre, la chloroquine est un produit synthétique qui