The yeast Rts1, a subunit of PP2A phosphatase, is involved in stress response

Abstract

Les espèces réactives de l'oxygène (ROS), générées de manière endogène, et de maniére exogène suite à un traitement avec des agents oxydants, sont bien connues pour induire des cassures doubles brin (DDSB) de l'acide désoxyribonucléique (ADN). Saccharomyces cerevisiae a été largement utilisée comme outil pour étudier les mécanismes qui confèrent une sensibilité ou une résistance à la réparation oxydative du DDSB. La thèse décrit deux études distinctes conçues pour mieux comprendre les mécanismes de réparation du DDSB.

Le but de la première étude était d'évaluer le rôle de rts1 et de ses gènes associés dans la régulation des mécanismes de réparation des dommages oxydatifs de l'ADN. L'étude a impliqué le traitement de souches de levure BY4741 de type sauvage (WT) et des souches mutantes avec de la zéocine, le peroxyde d'hydrogène et de l'hygromycine. Les protéines nucléaires des souches WT et rts1Δ ont été fractionnées en utilisant la chromatographie liquide de protéine rapide (FPLC). Les fractions ont été passées sur un gel de polyacrylamide suivi par des analyses de bandes générées ou perdues en utilisant la spectrométrie de masse. Nos résultats ici montrent un rôle fonctionnel d’Apn1 dans les mécanismes de réparation DDSB, dépendamment de rts1. En outre, l'analyse des fractions de FPLC a révélé une augmentation de eno1 contre une diminution de cdc19 après la suppression de rtsl. Cependant, les expériences de confirmation ont montré qu`une association significative de rts1 avec CDC19. Par conséquent, d'autres études sont nécessaires pour mieux comprendre l'association de rts1 avec celle de cdc19 et eno1, et comment leur interaction affecte les processus de réparation de l'ADN et / ou le cycle cellulaire.

Dans la deuxième étude, nous nous sommes intéresses au rôle de l'extrémité N-terminale de l'histone dans la localisation nucléaire de Apn1. L'étude a également caractérisé le rôle du résidu H2A-E130A dans la réponse à la réparation des dommages de l'ADN induits par le méthanesulfonate de méthyle (MMS). Les résultats ont démontré un rôle du résidu Glu130 de l'histone H2A dans la localisation nucléaire de Apn1. Nos données montrent également le rôle de la Glu130 dans la détermination de la sensibilité ainsi que le taux de croissance de la souche H2A au MMS. Une étude future des gènes associés à Apn1 facilitera une meilleure compréhension du rôle de cette protéine et de ses gènes associés dans la régulation des mécanismes de réparation des cassures double brin de l'ADN induites par les agents alkylants.

The reactive oxygen species (ROS), generated endogenously and exogenously, following treatment with oxidizing agents is well-known to induce double strand deoxyribonucleic acid (DNA) breaks (DDSB). Saccharomyces cerevisiae has been used widely as a tool to study the mechanisms that confer sensitivity or resistance to oxidative DDSB repair. Thesis herein describes two separate studies designed to better understand the DDSB repair mechanisms.

The aim of the first study was to assess the role of rts1, and its associated genes, in the regulation of oxidative DNA-damage repair mechanisms. The study involved treatment of wild-type (WT) and mutant BY4741 yeast strains with Zeocin, hydrogen peroxide and hygromycin. The nuclear proteins from WT and rts1Δ strains were fractionated using fast protein liquid chromatography (FPLC), and the fractions were run on polyacrylamide gel followed by analyses of bands generated or lost using mass spectrometry. Our findings here show an Apn1-dependent functional role of rts1 in DDSB-repair mechanisms. Furthermore, analysis of the FPLC fractions using mass spectrometry revealed up-regulation of eno1 and down-regulation of cdc19 following deletion of rts1. However, confirmatory experiments only showed significant association of rts1 with that cdc19. Hence, further studies are required to better understand the association of rts1 with that of cdc19 and eno1, and how their interaction affects the DNA-repair processes and/or cell cycle.

In the second study, we investigated the role of histone H2A in the nuclear localization of Apn1. Furthermore, the study also characterized the role of H2A-E130A residue in methyl methanesulfonate (MMS)-induced DNA-repair response. Out findings herein demonstrated a role for Glu130 residue of Histone H2A in the nuclear localization of Apn1. Importantly, our data also show the role of the Glu130 in determining the sensitivity as well as the growth rate of the H2A strain to MMS. Future investigation of the APN1-related genes will facilitate better understanding of the role of Apn1 and its associated genes in regulating the repair mechanisms following double strand DNA breaks induced by alkylating agents.