Soutenance de thèse Mariana Tiscareño-Andrade

Caractérisation des dynamiques chromosomiques pendant la prophase de méiose chez Arabidopsis thaliana

La méiose est une division cellulaire spécialisée qui génère des cellules haploïdes à l’origine des gamètes. Chez la plupart des eucaryotes à reproduction sexuée, de la variation génétique est introduite, d'une génération à l'autre, notamment par la formation d'échanges génétiques entre chromosomes homologues appelés crossovers (COs). Ces COs se produisent par recombinaison homologue au cours de la prophase méiotique I et sont essentiels pour une ségrégation correcte des chromosomes à l'anaphase I. Au cours de la prophase I, les chromosomes sont soumis à plusieurs processus dynamiques : (i) l'appariement, où les chromosomes homologues s'alignent sur leur longueur ; (ii) le synapsis, l'union des homologues via le complexe synaptonémal ; (iii) l'attachement et le regroupement des télomères à l'enveloppe nucléaire (EN) et (iv) une mobilité importante des chromosomes, connue sous le nom de « mouvements rapides des chromosomes en prophase » (RPM). Les mécanismes moléculaires à l'origine de ces événements, en particulier chez les plantes, et leur lien avec la recombinaison ne sont pas encore totalement compris. En utilisant l'imagerie sur tissus vivants, j'ai caractérisé, pour la première fois chez Arabidopsis thaliana, les RPM pendant la prophase I dans les méiocytes mâles. Nos résultats ont révélé que les centromères méiotiques d'A. thaliana présentent des mouvements rapides (jusqu'à 500 nm/s) et non coordonnés pendant les stades zygotène et pachytène. Ces mouvements sont autonomes, ne sont pas associés à une rotation du noyau, et ne sont pas affectés par des mutations modifiant la progression du synapsis, la structure des chromosomes ou la recombinaison. J'ai également identifié plusieurs régulateurs de ces RPMs. Ils sont localisés dans l’EN, et correspondent au complexe LINC (Linker of Nucleoskeleton and Cytoskeleton) méiotique et sa protéine motrice associée, la kinésine PSS1. Grâce à des expériences d'immunolocalisation sur des cellules en 3 dimensions, j'ai analysé les changements structuraux survenant dans l’EN au cours de la prophase I de méiose. J'ai montré que le complexe PSS1-LINC présentait une polarisation et des accumulations sous formes d’agrégats aux points d'attachement des télomères sur l’EN. J'ai montré que le complexe PSS1-LINC favorise l'attachement et la dynamique des télomères au niveau de l’EN. Chez les mutants dépourvus du complexe PSS1-LINC, ces processus, ainsi que le mouvement des centromères, sont perturbés, voire abolis, ce qui entraîne des défauts de synapsis et de recombinaison. Cela suggère que les mouvements rapides des chromosomes en prophase jouent un rôle important pour assurer l’appariement entre chromosomes homologues et une recombinaison correcte pendant la prophase I chez A. thaliana.

Directrice de thèse : Mathilde Grelon - INRAE, IJPB, Versailles, équipe "Mécanismes de la Méiose" MeioMe
Co-encadrante : Laurence Cromer - INRAE, IJPB, Versailles, équipe "Mécanismes de la Méiose" MeioMe

Composition du jury
> Jean-René Huynh (Rapporteur) - Collège de France, CIRB, Paris
> Christophe Tatout (Rapporteur) - University Clermont Auvergne, iGReD, Clermont-Ferrand
> Emmanuelle Fabre (Examinatrice) - CNRS, BDC, Paris
> Simone Koehler (Examinatrice) - EMBL, Heidelberg, Allemagne
> Mariane Delarue (Examinatrice) - Université Paris-Saclay, IPS2, Gif-sur-Yvette

Pour y assister contact, Mathilde Grelon


Une recherche développée à l’Institut Jean-Pierre Bourgin - Sciences du Végétal.