Action mechanism study of chromatin remodeling factorby using micromanipulation and visualization of DNA

Etude du mécanisme d'action des facteurs de remodelage de la chromatine par micromanipulation et visualisation de l'ADN

Giuseppe Lia (1, 2)

1 LPS - Laboratoire de Physique Statistique de l'ENS
2 CGM - Centre de génétique moléculaire

We have studied the behaviour of the chromatin remodeling factors RSC and ISWI using single DNA molecule micromanipulation setups (Magnetic Tweezers and TPM) and AFM imaging. Chromatin remodeling factors are enzymes responsible for regulating chromatin accessibility in the cell. In the first part of this thesis, we introduce DNA structure and the DNA compaction inside the cell. Next, we introduce chromatin remodeling, focusing in particular on ATP dependent remodeling. Next, we introduce standard single molecule techniques used to investigate protein/DNA interactions, describing the setups used to conduct experiments. These differents aproaches allow us to well characterize chromatin remodeling factors translocation, and they allow us to propose a possible mechanism of action to explain chromatin remodeling by the SWI/SNF and ISWI families.

Au cours de cette thèse, nous avons étudié le fonctionnement de différents facteurs de remodelage de la chromatine (RSC et ISWI), en utilisant les techniques de pinces magnétiques, TPM et AFM. Les facteurs de remodelage sont des enzymes qui sont responsables de la régulation de l'accessibilité de la chromatine (ADN compacté dans le noyau cellulaire). Dans une première partie, nous présentons la structure de l'ADN et sa compaction à l'intérieur de la cellule. Ensuite, nous abordons le remodelage de la chromatine en nous focalisant sur le remodelage ATP-dépendant. Après, nous présentons les techniques classiques employées en molécule unique pour étudier l'interaction ADN/protéines, ainsi que les montages expérimentaux utilisés. Tous ces montages expérimentaux nous ont permis de bien caracteriser la translocation des facteurs de remodelage sur l'ADN nu, et de proposer un mécanisme d'action possible utilisé par la famille SWI/SNF et la famille ISWI.

Mots clés: DNA; chromatin; chromatin remodeling factors; single molecule; magnetic tweezers; tethered particle motion; looping; supercoiling introduction; mechanism of action

Mots clés: ADN; nucléosome; facteurs de remodelage de la chromatine; molécule unique; pinces magnétiques; TPM; AFM; boucles d'ADN; translocation; introduction de surenroulement; mécanisme d'action

Domaines: Biophysique [physics.bio-ph]

Giuseppe Lia. Etude du mécanisme d'action des facteurs de remodelage de la chromatine par micromanipulation et visualisation de l'ADN. Biophysique [physics.bio-ph]. Université Paris-Diderot - Paris VII, 2005. Français. ⟨NNT : ⟩. ⟨tel-00608154⟩