Rôles de H2Av, unique variant de H2A chez la drosophile D. melanogaster, dans l'ovogenèse et le maintien de l'intégrité du génome

Les éléments transposables (ETs) constituent une part importante des génomes. Leurs déplacements créent des mutations à l'origine de nombreuses maladies. Des mécanismes de défense existent, tels que les petits ARNs associés à Piwi (piRNAs) dans les gonades. D'autres petits ARN non codants ont cette capacité, comme les fragments d'ARNt (tRFs), qui sont encore peu étudiés. Lors de ma thèse, j'ai réalisé un crible génétique orienté à l'aide d'un biosenseur de l'activité des ETs basé sur un tRF. et j'ai identifié un candidat particulièrement intéressant, H2Av.La structure de la chromatine est cruciale pour la répression des ETs. En effet, la mise en place d'hétérochromatine aux loci des ETs empêche leur transcription en compactant l'ADN. Paradoxalement, l'hétérochromatine est aussi nécessaire à la production des piRNAs. Alors même que les variants d'histones sont très diversifiés et jouent des rôles cruciaux dans de nombreux processus cellulaires, leur contribution à la répression des ETs est peu documentée. Ainsi les variants de H2A sont fondamentaux pour la réparation des dommages à l'ADN (H2A.X) et la régulation de la transcription (H2A.Z) mais curieusement, la drosophile n'a qu'un unique variant, H2Av. J'ai donc réalisé une caractérisation phénotypique de la mutation de H2Av dans la lignée germinale femelle, en combinant immunomarquages, hybridation in situ d'acides nucléiques et imagerie confocale avec la génétique de la drosophile et des expériences de séquençage des ARNs et petits ARNs. J'ai montré qu'H2Av est requis pour la répression des ETs. H2Av est important à la fois pour la transcription de gènes de la voie des piRNA et des précurseurs des piRNAs. H2Av n'est pas requis pour la mise en place de l'hétérochromatine mais pour le recrutement de rhino, protéine déterminant les loci produisant des piRNAs.H2Av est également important pour l'expression de gènes de l'ovogenèse, leur localisation lors de la différenciation de la lignée germinale (Orb, Gurken, C(3)G) et la régulation des divisions cellulaires. La structure du nucléole, une organelle nucléaire impliquée dans la maturation du ribosome, est altérée dans les mutants germinaux (MG) pour H2Av alors que d'autres composants structurels du noyau comme les territoires chromosomiques, sont correctement établis. En conséquence, les ovaires des MG pour H2Av sont atrophiés, les femelles sont stériles. Les MG pour H2Av accumulent des dommages à l'ADN, ce qui active des protéines ‘checkpoints' (Chk1, Chk2). Muter chacune de ces protéines sauve la croissance des ovaires, ce qui signifie que l'activation de ces voies est à l'origine de l'arrêt de l'ovogenèse. Les cassures méiotiques et le stress réplicatif sont les principales sources de dommages à l'ADN ; les affaiblir permet de restaurer la croissance ovarienne des MG de H2AvUne fonction importante de H2Av est la réparation des dommages à l'ADN, médiée par sa phosphorylation, de manière analogue à H2A.X. Cependant, des mutants homozygotes avec une délétion du site de phosphorylation ne présentent ni défauts développementaux, ni dérégulation des ETs. C'est donc principalement la fonction transcriptionnelle d'H2Av qui est requise pour l'ovogenèse. La sur-expression d'Ovo, le principal facteur de transcription contrôlant l'expression de la voie des piRNA et des gènes de l'ovogenèse, permet de restaurer la croissance ovarienne et même la fertilité des MG pour H2Av.Afin de mieux comprendre le mécanisme par lequel H2Av réprime les ETs, j'ai finalement étudié Arp6, un membre du complexe intégrant H2Av à la chromatine. Les MG pour Arp6 ont de légers défauts développementaux et dérégulent très fortement les ETs. Arp6 est donc un nouveau facteur, inattendu, requis pour la répression des ETs en amont de H2Av.En conclusion, j'ai identifié un nouveau rôle de H2Av dans l'ovogenèse et le maintien de l'intégrité du génome et décrit pour la première fois l'importance d'Arp6 en amont dans ce processus.