Thèse Façonner le Génome - Interactions Entre l'Architecture des Chromatides Soeurs et la Recombinaison au Cours de la Méiose chez la Souris H/F - Doctorat.Gouv.Fr

Établissement : Université de Montpellier
École doctorale : Sciences Chimiques et Biologiques pour la Santé
Laboratoire de recherche : IGH - Institut de Génétique Humaine
Direction de la thèse : Corinne GREY ORCID 0000000203705415
Début de la thèse : 2026-10-01
Date limite de candidature : 2026-05-11T23:59:59

La méiose est une division cellulaire spécialisée qui produit des gamètes haploïdes à partir de cellules diploïdes. Lors de la première division méiotique, les chromosomes homologues se séparent, un processus nécessitant leur appariement précis, leur synapsis et le maintien de connexions physiques stables pendant la prophase I. Ces connexions reposent sur la formation programmée de cassures double brin de l'ADN (DSB) et leur réparation par recombinaison homologue (HR), générant des crossing-over essentiels à la ségrégation correcte des chromosomes.

Une caractéristique majeure de la prophase méiotique est la réorganisation de l'architecture chromosomique. Les chromatides soeurs s'organisent en boucles de chromatine ancrées à un axe protéique composé de cohésines et de protéines spécifiques de la méiose. Parallèlement, les DSB sont introduites et réparées de manière régulée afin de favoriser les interactions entre homologues plutôt qu'avec la chromatide soeur.

Bien que l'architecture chromosomique et la recombinaison homologue soient toutes deux essentielles, leurs interactions restent mal comprises. En particulier, l'organisation spatiale relative des chromatides soeurs et des homologues, et son impact sur la recombinaison, demeurent inconnus.

Ce projet de thèse vise à déterminer comment l'organisation des chromatides soeurs et la recombinaison homologue sont fonctionnellement coordonnées au début de la prophase méiotique chez la souris.

Objectifs
Le projet abordera les questions suivantes :
- Comment les chromatides soeurs sont-elles organisées le long de l'axe chromosomique méiotique ?
- Comment évoluent les interactions soeur-soeur et soeur-homologue ?
- La formation des DSB modifie-t-elle l'organisation des chromatides soeurs ?
- L'architecture chromosomique influence-t-elle le choix ou l'issue de la recombinaison ?

Méthodes
Nous utiliserons une version adaptée du scsHi-C dans des spermatocytes murins, en collaboration avec le laboratoire de Daniel Gerlich (IMBA, Vienne). Cette approche permet de cartographier les contacts 3D à l'échelle du génome en distinguant chromatides soeurs et homologues.

Les spermatocytes précoces seront isolés par FACS à partir de testicules synchronisés. Des souris sauvages seront comparées à plusieurs lignées mutantes (disponibles) affectant différentes étapes de la recombinaison et de l'organisation chromosomique : absence de DSB, altération des hotspots, défauts de réparation, perturbations de l'axe.

L'intégration de la cartographie 3D et des perturbations génétiques permettra d'analyser les relations causales entre architecture chromosomique et choix des voies de réparation.

Résultats attendus et portée
Ce projet apportera des éléments clés sur la coordination entre organisation chromosomique et réparation de l'ADN, essentielle à la ségrégation des homologues. Il contribuera à la compréhension de la fertilité, de la stabilité du génome et de l'aneuploïdie.

Il offrira une formation en génétique murine, cytométrie en flux, génomique et analyses quantitatives.

Intégration dans l'équipe
Le/la doctorant(e) rejoindra une équipe dynamique (2 DR, 1 ingénieur, doctorants et étudiants). L'anglais est la langue de travail.

Nous recherchons un profil en biologie moléculaire, intéressé par la biologie des chromosomes, les analyses génomiques et les approches haut débit, avec un fort esprit collaboratif.

La méiose est une division cellulaire spécialisée qui génère des gamètes haploïdes à partir de progéniteurs diploïdes. Lors de la première division méiotique, les chromosomes homologues se séparent les uns des autres, un processus qui nécessite leur appariement précis, leur synapsie et une connexion physique stable pendant la prophase I. Ces connexions sont établies par des cassures double-brin de l'ADN programmées (DSB) et leur réparation par recombinaison homologue (RH), qui génère des crossing-overs essentiels à une ségrégation fidèle des chromosomes.
Une caractéristique déterminante de la prophase méiotique est la réorganisation extensive de l'architecture chromosomique. Les chromatides soeurs forment des réseaux de boucles de chromatine ancrées à un axe protéique composé de cohésines et de protéines structurales spécifiques à la méiose. En parallèle, les DSB sont introduites et réparées de manière étroitement régulée, favorisant les interactions entre homologues plutôt que la réparation utilisant la chromatide soeur.
Bien que l'architecture chromosomique et la recombinaison homologue soient toutes deux essentielles à une méiose réussie, la manière dont ces deux niveaux d'organisation s'influencent mutuellement reste mal comprise. En particulier, il est incertain comment les chromatides soeurs sont organisées spatialement les unes par rapport aux autres et par rapport à l'homologue, et si cette organisation tridimensionnelle contraint, favorise ou répond aux événements de recombinaison méiotique

Ce projet de thèse vise à déterminer comment l'organisation des chromatides soeurs et la recombinaison homologue sont fonctionnellement coordonnées pendant la prophase méiotique précoce chez la souris.
Le projet abordera les questions suivantes :
- Comment les chromatides soeurs sont-elles organisées spatialement le long de l'axe chromosomique méiotique ?
- Comment les interactions soeur-soeur et soeur-homologue évoluent-elles pendant la prophase méiotique précoce ?
- La formation des DSB modifie-t-elle l'organisation des chromatides soeurs ?
- Inversement, l'architecture chromosomique influence-t-elle le résultat ou le biais de la recombinaison homologue ?

Pour répondre à ces questions, nous appliquerons une version adaptée du scsHi-C (sister chromatid-specific Hi-C) sur des spermatocytes de souris, en collaboration avec le laboratoire de Daniel Gerlich (IMBA, Vienne). Cette approche permet de cartographier à l'échelle du génome les contacts tridimensionnels tout en distinguant les chromatides soeurs nouvellement synthétisées des chromosomes homologues.
Les spermatocytes en prophase méiotique précoce seront purifiés par FACS à partir de testis synchronisés. Nous comparerons des souris sauvages avec une série de lignées de souris mutantes (déjà disponibles) affectant différentes étapes de la recombinaison méiotique et de l'organisation chromosomique, notamment :
- l'absence de formation de DSB,
- une spécification altérée des points chauds de DSB,
- une réparation des DSB par recombinaison altérée,
- des perturbations structurales de l'axe chromosomique.
En intégrant la cartographie 3D du génome avec des perturbations génétiques, le projet permettra de disséquer les relations causales entre l'architecture chromosomique et le choix des voies de réparation de l'ADN pendant la méiose.

Le ou la candidat(e) rejoindra une équipe dynamique composée de deux directeurs de recherche, un ingénieur, deux doctorants et des étudiants en master. Notre équipe rassemble actuellement quatre nationalités, et l'anglais est la langue de travail pour toute communication scientifique.
Nous recherchons un(e) candidat(e) ayant des compétences en biologie moléculaire et un vif intérêt pour la biologie des chromosomes, les analyses génomiques à grande échelle et les approches haut débit. Le ou la candidat(e) retenu(e) doit se sentir à l'aise dans un environnement international et être désireux(se) de contribuer positivement à la vie d'équipe. Nous valorisons l'enthousiasme, un état d'esprit collaboratif et une attitude proactive et constructive, qui favorisent une atmosphère de recherche stimulante et bienveillante.