Spatial regulation of meiotic DNA double-strand breaks in Saccharomyces cerevisiae : role of the Tel1 kinase protein

La génération de gamètes haploïdes à partir d’une cellule diploïde au cours de la méiose, nécessite la ségrégation correcte des chromosomes homologues. Ce point critique est assuré par la génération de crossovers qui résultent de la réparation par recombinaison homologue de cassures double-brin de l’ADN (CDB) introduites sur le génome. Ces CDBs sont formées dans des régions appauvries en nucléosomes, correspondant aux promoteurs de gènes chez Saccharomyces cerevisiae, et nommées « hotspots » de cassures. Le mécanisme d’interférence entre CDBs, médié par Tel1, participe à la distribution des CDBs sur le génome en limitant la formation de plusieurs CDB à proximité. Afin d’appréhender le mécanisme d’action de Tel1 dans l’interférence, j’ai cherché à déterminer s’il agissait en cis ou en trans. Par immunoprécipitation de la chromatine, j’ai mis en évidence le recrutement de Tel1 aux sites de cassures, en réponse à leur formation, par la protéine Xrs2. Ce recrutement est essentiel à la mise en place de l’interférence entre CDB méiotiques, démontrant un contrôle en cis de ce mécanisme. Récemment, le laboratoire a montré que l’activité kinase de Tel1 restreint spatialement la formation de double cassures (DC), généré physiologiquement au sein des hotspots de cassures. Dans un mutant de Tel1 dépourvu d’activité kinase, tel1kd, les DCs se propagent dans les régions 5’ des gènes adjacents. J’ai mis en évidence que ce phénomène est causé par le recrutement de Tel1kd par Xrs2 aux hotspots de cassures. De plus, il est apparu que le remodeleur de chromatine Fun30 est essentiel pour cette propagation des DC dans un contexte tel1kd, suggérant une régulation directe de Fun30 par Tel1.Haploïd gametes generation starting from one diploid cell in meiosis, relies on homologous chromosomes good segregation. This critical point is ensured by crossovers formation which result from the repair by homologous recombination of programmed DNA double strand breaks (DSBs). DSB formation occurs in nucleosome depleted regions, which correspond mainly to gene promoters in Saccharomyces cerevisiae and that are called DSB hotspots. Tel1-mediated DSB interference limits DSB formation in cis and promotes evenly spaced events on the genome. To better understand this mechanism, I determined if Tel1-mediated DSB interference occurred by a cis or a trans control. By chromatin immunoprecipitation, I showed that Tel1 is recruited at DSB hotspots, upon DSB formation, by the Xrs2 carboxy-terminal domain. Importantly, this recruitment is required to mediate DSB interference, which is therefore controlled in cis by Tel1. In addition to Tel1-mediated DSB interference, recent work from the lab showed that Tel1 kinase activity restrains spatially hyperlocalised DNA double cuts (DCs), events that normally occur within DSB hotspots. In a tel1-kinase-dead (tel1kd) background, DCs spread into the 5’ region of adjacent ORFs and I decided to investigate this regulation. I showed that the DC spreading phenotype is due to Tel1kd recruitment at DSB hotspots via the Xrs2 carboxy-terminal domain. Interestingly, our data also indicate that this DC spreading phenotype specific of the tel1kd background requires the chromatin remodeler Fun30, suggesting a potential regulation of Fun30 by Tel1