Les subtélomères des chromosomes des hémiascomycètes

1. Les subtélomères des chromosomes des hémiascomycètes Cécile Fairhead Génétique Moléculaire des Levures Institut Pasteur, Paris. Nantes, 12-13 octobre 2006

2. Les chromosomes linéaires éléments indispensables: centromère origines de réplication au moins un gène essentiel à la vie structures terminales: télomères ori gène telo cen telo

3. Les subtélomères cen telo ori telo gène subtélomère subtélomère gène unique pseudogène gène en famille 1er gène essentiel éléments répétés

4. Les subtélomères de S. cerevisiae http://www.nottingham.ac.uk/biology/contact/academics/louis/ClustersSmall.html

5. Les gènes dans les subtélomères Homo sapiens: grandes familles de gènes de récepteurs olfactifs Parasites (malaria et autres): familles de gènes d'antigènes de surface, gènes mobiles ou expression différentielle (échappement au système immunitaire) Champignons filamenteux phytopathogènes: familles de gènes de protéines de surface (virulence) Levures : "alimentaires": familles de gènes de flocculines, et d'utilisation des sucres du milieu "pathogènes": familles de gènes d'adhésion aux epitheliums

6. Les hémiascomycètes http://cbi.labri.u-bordeaux.fr/Genolevures

7. Subtelomeric gene families in S. cerevisiaeand their putative homologs I In Saccharomyces species

8. Subtelomeric gene families in S. cerevisiaeand their putative homologs II In other species

9. Le gène FLO1 de S. cerevisiae DNA self-matrix Repeats (minisatellites) generate diversity in these proteins involved in cell-cell adhesion

10. Family of KLLA0A00110g, 7 subtelomericmembers KLLA specific, unknown Family of KLLA0A00154g, 7 subtelomericmembers KLLA specific, unknown Subtélomères de K. lactis EL KLLA0E00154g KLLA0E00132g towards centromere KLLA0E00110g 10kb 20kb TEL Family of KLLA0A00132g, 7 subtelomericmembers, 3 central, similar to unknown SACE subtelomeric gene KLLA0A00110g KLLA0A00132g KLLA0A00154g AL towards centromere

11. 24 28 26 2 4 6 14 16 18 22 kb 8 10 12 20 LTRs LTR LTR LTR LTR 0A00110g Hyp OR 0A00176g PHO3/5 0A00132g MCH2 0A00264g GTT1 0A00154g 0A00352g SNO3 0A00374g SNZ3 0A00220g 0A00198g THI4 0A00286g SMC3 0A00242g AL paralog paralog LTRs tRNA Gly 0B00110g / 0B00121g Hyp OR 0B00264g maltose permease 0B00429g BIO3 0B00286g PHO3/5 0B00385g BIO5 0B00308g FLO (1) 0B00242g maltase 0B00143g MCH2 0B00407g BIO4 0B00187g 0B00352g BL 0B00363g paralog paralog 0B00220g HML-like cassette 0C00132g MCH2 0C00110g Hyp OR 0C00264g ZPS1 0C00396g alpha3 0C00374g alpha2 0C00220g TAF1 0C00286g 0C00330g CL paralog paralog 0C00176g 0C00352g alpha1 0D00253g maltose permease LTRs 0D00110g/ 0D00121g Hyp OR DL2 FLO (1) DL1 PHO3/5 0D00275g FLO (2) 0D00231g maltase 0D00330g cellobiase 0D00143g MCH2 0D00187g DL 0D00209g 0E00132g MCH2 0E00110g Hyp OR 0E00176g ARR3 0E00264g HXT 0E00330g OPT1 0E00308g OPT1 0E00198g ARR2 0E00286g EL 0E00154g 0E00220g ARR1 paralog paralog paralog 0F00154g MCH2 0F00132g Hyp OR 0F00330g RAD17 0F00396g NDD1 0F00418g NUD1 0F00374g GPB1 0F00264g 0F00286g FL paralog 0F00110g 0F00220g 0F00242g ARR3 Carte des subtélomères gauches de K.lactis

12. Chrom. coord 601 8 900 0A00110g Hyp OR 0A00132g MCH2 0A00154g AL 90% 95% BL 90% 96% CL 97% 92% DL DR EL FL Divergence in the seven-fold duplication Identity

13. Protein-coding genes in subtelomeres of K. lactis. Out of 138 genes: Uniqueness Overall, in the genome, 68% of genes are unique Predicted or known localisation of product Overall, in the genome of S. cerevisiae, 12% of genes are known or predicted to be “external”

14. Subtélomères de D. hansenii 3L Tel Tel subtelomeric family unknown function 6L subtelomeric family protein kinase subtelomeric family protein kinase

15. Subtélomères de C. glabrata Alejandro De Las Penas et al. Genes Dev. 2003; 17: 2245-2258 Figure 1. Structure of the EPA clusters

16. Rôle et structure des subtelomères région proximale région distale télomère gènes actifs, régulés en réponse à l'environnement à nombre de copies moyen: sace, klla, deha... à nombre de copies élevé? cagl, autres? éléments présents sur toutes les extrémités rôle « structural », maintenance du chromosome rôle «fonctionnel », adaptation à l’environnement

17. Rôle et structure des subtélomères -permettent la plasticité nécessaire à l’adaptation à l’environnement:contiennent des familles de gènes qui peuvent muter facilement: gènes « de contingence » = séquences homéologues qui recombinent entre elles -rôle de "back-up" en cas de perte de télomère (cassure à l’extrémité d’un chromosome, absence de télomérase) -contribuent à la divergence chromosomique entre individus et entre espèces au cours de l’évolution

18. Rôle et structure des subtélomères questions et directions futures: Combien de types de structures de subtélomères existe-t-il chez les hémiascomycètes? Peut-on relier le type de structure au statut sexuel de l'espèce? A sa pathogénicité? Quels sont les fonctions des gènes situés dans les subtélomères? Gènes à répétitions internes, de type "FLO": classification des types de répétitions et lien avec la fonction des protéines codées et mécanismes d'évolution de ces gènes