Chromosomal rearrangements in S. cerevisiae : influence of the genetic background and mechanisms involved in their occurrence

Les remaniements chromosomiques tels que les délétions, les duplications ou les insertions de rétrotransposons Ty1 représentent des événements moteurs dans l’évolution. Ils sont à l’origine de la variabilité inter- et intra-espèces. Cependant, l’influence des variations intra-espèces ainsi que les mécanismes à l’origine de la formation des remaniements chromosomiques sont encore peu connus. Au laboratoire, un crible génétique basé sur un allèle particulier du gène URA2 a été développé permettant ainsi de sélectionner des révertants porteurs de remaniements chromosomiques spontanés chez la levure S. cerevisiae. Afin d’appréhender l’impact du contexte génétique sur l’apparition des remaniements chromosomiques, nous avons comparé deux souches de S. cerevisiae utilisées en laboratoire à savoir la souche FL100 et la souche de référence séquencée S288c. On a ainsi pu montrer que la variabilité intra-espèces a une influence sur les types de remaniements obtenus et que cette variation est due à une différence d’activité des rétrotransposons Ty1. L’étude des mécanismes permettant l’apparition des réarrangements a également été réalisée. Des souches de levure ont été construites portant des mutations dans des gènes dont les produits sont impliqués dans la voie de recombinaison homologue (RAD52 et RAD59) et dans celle du non-homologous end joining (NHEJ) (YKU80 et LIG4). Les résultats obtenus suggèrent qu’un mécanisme de NHEJ indépendant de la protéine Yku80p est impliqué dans l’apparition des délétions et des duplications. Enfin, nous avons appréhendé la variabilité inter-espèces et l’évolution des génomes par l’étude in silico de deux familles multigéniques codant pour des perméases.Chromosomal rearrangements such as deletions, duplications or Ty1 retrotransposons insertions represent key events in evolution processes. They are responsible for inter- and intra-species variability. However, little is known about the influence of the intra-species variations and the mechanisms responsible for the formation of chromosomal rearrangements. In our laboratory, a genetic screening based on a particular allele of the URA2 gene was developed allowing the selection of revertants carrying spontaneous chromosomal rearrangements in yeast S. cerevisiae. In order to understand the impact of the genetic background on the occurrence of chromosomal rearrangements, we compared two laboratory strains of S. cerevisiae, the FL100 strain and the sequenced reference strain S288c. It was thus showed that intra-species variability has an influence on the type of obtained rearrangements and that the variation between the two backgrounds is due to a difference of activity for the Ty1 retrotransposons. The study of the mechanisms allowing the occurrence of rearrangements in genomes was also carried out. Strains of S. cerevisiae mutated for genes whose products are involved in homologous recombination (RAD52 and RAD59) or non-homologous end-joining (NHEJ) (YKU80 et LIG4) were constructed. The results obtained during this study suggest that a Yku80p-independent NHEJ mechanism is involved in the appearance of deletions and duplications. Finally, we considered inter-species variability and genome evolution by an in silico study of two multigenic families coding for permeases