Thèse les Dommages Oxydatifs à l'Adn Impacts sur Régulation Transcriptionnelle et la Dynamique de la Chromatine H/F - Doctorat.Gouv.Fr

Établissement : Université de Toulouse École doctorale : BSB - Biologie, Santé, Biotechnologies Laboratoire de recherche : MCD - Molecular, Cellular and Developmental Biology Unit Direction de la thèse : Valérie BERGOGLIO ORCID 0000000327733178 Début de la thèse : 2026-10-01 Date limite de candidature : 2026-06-30T23:59:59 1. Introduction et contexte scientifique
Les dommages oxydatifs à l'ADN constituent les altérations les plus fréquentes du génome. Ils sont induits par les espèces réactives de l'oxygène (ROS), produites soit de manière endogène (métabolisme cellulaire, activité mitochondriale, réaction de Fenton), soit de manière exogène (exposition à des agents oxydants comme le KBrO, les rayonnements ionisants ou les polluants environnementaux). Les ROS peuvent oxyder directement les bases nucléiques, les sucres ou l'ossature phosphodiester de l'ADN, entraînant une grande diversité de lésions.
Parmi ces lésions, l'oxydation des bases est particulièrement prévalente. La guanine, en raison de son faible potentiel d'oxydation, est la cible privilégiée des ROS, conduisant à la formation de 8-oxo-7,8-dihydroguanine (8-oxoG), une lésion mutagène si elle n'est pas réparée.
La réparation par excision de base (BER) est la voie principale pour éliminer les bases oxydées sur l'ADN. Elle implique l'excision de la base oxydée (ex. : 8-oxoG) par des ADN glycosylases comme OGG1, la formation d'un site abasique, le clivage par APE1 générant une cassure simple brin (SSB), puis le remplissage et la ligature par des polymérases (ex. : Pol) et des ligases.
Dommages oxydatif et transcription des gènes.
Les dommages oxydatifs ont un impact sur la transcription, un processus essentiel pour l'expression des gènes et la réponse cellulaire au stress. Les lésions 8-oxoG ou les cassures simple brins de l'ADN (intermédiaires de la réparation BER) peuvent bloquer l'avancement de l'ARN polymérase II le long de l'ADN entraînant une répression transcriptionnelle. La signalisation cellulaire des dommages oxydatifs active des voies de signalisation comme p53 et ATM/ATR qui modulent l'expression de gènes impliqués dans la réponse au stress oxydatif la réparation de l'ADN ou l'apoptose. Enfin, des modifications épigénétiques induites par la présence des dommages oxydatifs peuvent altérer la structure de la chromatine par la modification des histones ou la formation de structures secondaires de l'ADN comme les G-quadruplexes influençant ainsi l'accessibilité des promoteurs.
2. Résultats préliminaires et objectif de la thèse
Des études récentes dans notre laboratoire ont montré que le stress oxydatif aigu induit par une exposition au KBrO induit des changements transcriptionnels rapides et transitoires avec des centaines de gènes activés ou réprimés. En utilisant un système de degron inductible pour OGG1, nous avons démontré que ces changements transcriptionnels dépendent de la présence de OGG1, prouvant que les lésions oxydatives sont responsables de ces modifications. Grâce à un système unique (développé au laboratoire) de ciblage des ROS vers des loci génomiques spécifiques, nous avons pu reproduire la répression de certains gènes en induisant des dommages localisés au niveau de leurs promoteurs. Ces résultats confirment que la répression transcriptionnelle est directement liée à l'oxydation de l'ADN dans les régions promotrices.
Nous avons également montré pour la première fois in cellulo que le stress oxydatif induit par le KBrO3 diminue la formation et/ou la stabilité des G4 présents au niveau des promoteurs des gènes, offrant ainsi un mécanisme supplémentaire de régulation transcriptionnelle en réponse au stress oxydatif.
Le projet de thèse proposé est en continuation de ces résultats avec pour objectifs de:
1-déterminer plus précisément le rôle moléculaire des protéines de réparation des dommages oxydatifs dans la modulation transcriptionnelle
2-identifier les composantes chromatiniennes affectées par les dommages oxydatifs (dynamique des G4, modifications d'histones)
3- élucider les mécanismes liant réparation des dommages oxydatifs, remodelage de la chromatine et régulation des gènes.
Le doctorat se déroulera au sein du Centre de Biologie Intégrative dans l'unité de Biologie Cellulaire, Moléculaire et du Développement et dans l'équipe 'Chromatine et Prolifération Cellulaire' dirigé par Didier Trouche. Actuellement, l'équipe d'accueil est composée de 3 chargés de recherche CNRS, 2 maitresse de conférence, 2 ingénieurs et 2 doctorantes. Le Laboratoire déploie une animation scientifique dynamique et très varié. Plusieurs plateformes technologiques qui apportent un appui important à la recherche sont disponibles. L'objectif du projet est de déterminer et de caractériser les régions du génome les plus sensibles au stress oxydatif et d'étudier les conséquences induites sur l'expression génique. Ce projet repose sur plusieurs stratégies de séquençage du génome à grande échelle (RNA seq, ChIP seq, G4 access...) afin d'étudier l'impact des dommages oxydatifs sur l'ensemble du génome mais aussi sur une stratégie d'induction des dommages de façon ciblé sur une région précise de l'ADN.
Il fait appel à des techniques de biologie moléculaire, cellulaire et bio-informatique

Nous recherchons un-e candidat-e motivé-e, rigoureux-se, adapté-e au travail en équipe. L'envie d'apprendre les analyses génomiques en bio informatique sera appréciée.