PhD Defense Eleni Litsardaki "Mécanisme d’assemblage des histones couplé à la synthèse d’ADN"

La préservation de l’intégrité du génome et de l’information épigénétique est essentielle au maintien de l’identité cellulaire et au bon fonctionnement des cellules. Lors de processus cellulaires fondamentaux tels que la réplication et la réparation de l’ADN, les nucléosomes doivent être dissociés puis réassemblés afin de restaurer l’organisation de la chromatine et de préserver les marques épigénétiques. Ces processus reposent sur des protéines spécialisées appelées chaperons moléculaires, qui régulent l’assemblage et la stabilité des complexes nucléoprotéiques. Cette thèse s’intéresse au mécanisme de l’assemblage de la chromatine couplé à la réplication, médié par CAF-1 (Chromatin Assembly Factor 1), un chaperon d’histones conservé qui dépose les histones H3-H4 sur l’ADN grâce à son interaction avec PCNA. Par une approche structurale intégrative, j’ai caractérisé les interactions du complexe CAF-1 de S. pombe avec les histones, l’ADN et PCNA. Ces analyses révèlent de nouvelles interfaces d’interaction ainsi que des changements conformationnels permettant de coordonner le dépôt des histones couplé à la synthèse de l’ADN. J’ai aussi participé à un projet collaboratif sur l’interaction entre le médiateur de recombinaison Rad52 et la recombinase Rad51 lors de la recombinaison homologue. Des analyses structurales et fonctionnelles montrent comment Rad52 favorise et protège la formation des filaments de Rad51 sur l’ADN, agissant comme un chaperon d’assemblage. Ces travaux montrent la manière dont les chaperons moléculaires régulent la structure de la chromatine afin d’assurer la stabilité du génome.

Abstract:
Preserving genome integrity and epigenetic information is essential for maintaining cell identity and proper cellular function. During DNA replication and DNA repair, nucleosomes must be disrupted and then reassembled to restore chromatin organization and maintain epigenetic marks. These processes rely on molecular chaperones that regulate the assembly and stability of nucleoprotein complexes. This thesis focuses on the mechanism underlying replication-coupled chromatin assembly mediated by Chromatin Assembly Factor 1 (CAF-1), a conserved histone chaperone that deposits histones H3-H4 onto newly synthesized DNA through its interaction with the replication factor PCNA. Using an integrative structural approach, I characterized the interactions of the S. pombe CAF-1 complex with histones, DNA and PCNA. These analyses reveal new binding interfaces and conformational adaptations that coordinate histone deposition with DNA synthesis. I also contributed to a collaborative project investigating the interaction between the recombination mediator Rad52 and the recombinase Rad51 during homologous recombination. Structural and functional analyses show how Rad52 promotes and protects Rad51 filament formation on DNA, acting as an assembly chaperone. These results show how molecular chaperones regulate chromatin organization to ensure genome stability.