Description du sujet de thèse

L’évolution et la cause de l’asymétrie des brins de l’ADN est un sujet de longue date chez les bactéries. La majorité des gènes sont codés sur le brin précoce, avec une co-orientation de la réplication et la transcription afin d’éviter une collision entre les deux processus. Néanmoins, un biais de brin a été décrit pour les gènes des ARN ribosomaux et d’autres gènes fortement exprimés.

Chez les archées, le système de réparation des mésappariements impliquant l’endonucléase NucS ne semble pas avoir de biais de brin, mais ceci n’exclut pas que ce biais puisse exister chez les archées. La réparation couplée à la transcription (TCR) peut également cibler les protéines de réparation sur les lésions qui arrêtent l'ARN polymérase et qui sont situées dans le brin transcrit des gènes actifs. Le projet de thèse consiste à réaliser, un profil transcriptionnel chez plusieurs archées, par analyse bio-informatique de leur génome afin d’identifier les organismes possédant un biais de brin important. L’étude permettra d’identifier les gènes présentant une inversion de brin, de comprendre le mécanisme et la régulation des inversion de brins, en lien avec leur localisation par rapport aux origines de réplication, la présence de séquences inversées répétées et la recombinaison homologue.
Parmi les gènes inversés identifiés par analyse de génomes chez les archées, certains seront sélectionnés suivant leur taux élevé de transcription ou pour leur conservation entre organismes. L’expression de ces gènes sera étudiée par RT-qPCR et par suivi de la transcription des ARN néo-synthétisés sans les cellules, grâce à des techniques de marquage et d’imagerie. Par exemple, le système de MS2/MCP permet de définir où, quand et avec quelle force la transcription s’opère dans les cellules. Afin de caractériser le mécanisme par lequel la transcription est augmentée dans le cas de biais de brin, nous proposons d’identifier les facteurs impliqués (protéines ou microARN) dans cette régulation par des techniques de CLIP-Seq et/ou spectrométrie de masse. Ce projet permettra de décrire l’existence de biais de brin chez les archées, leur origine, leur conservation et leur lien avec la régulation des processus de réplication et traduction.

Contexte de travail

Le projet se déroulera au sein du Laboratoire d'Optique et de Biosciences de l'École Polytechnique à Palaiseau. L'équipe d'accueil offre un environnement interdisciplinaire et international. Le/la candidat(e) rejoindra l'école doctorale de l'Institut Polytechnique de Paris.

Contraintes et risques

Le poste se situe dans un secteur relevant de la protection du potentiel scientifique et technique (PPST), et nécessite donc, conformément à la réglementation, que votre arrivée soit autorisée par l'autorité compétente du MESR.