Study of the role of the interactions between Mediator and RNA polymerase II transcription factors.
Etude des interactions entre le Médiateur et les facteurs généraux de la transcription par l'ARN polymérase II.
Résumé
In eukaryotes, RNA polymerase II (Pol II) is responsible for the transcription of coding genes and a large number of non-coding RNAs. The first step in transcription activation is the recognition of DNA motifs by activators that trigger the recruitment of co-activators, general transcription factors (GTFs) and ultimately Pol II to form a preinitiation complex (PIC). During my thesis we focused our study on the Mediator, a multiprotein complexe that plays a critical role in this process. We found different interactions between the Mediator and transcription factors that inform how it could influence the transcription initiation. First, we discovered a genetic interaction between MED31 that encodes the most conserved Mediator subunit and DST1 that encode the elongation factor TFIIS. Surprisingly, we revealed a new role for TFIIS which acts in conjunction with Mediator during transcription initiation to recruit PolII on promoter. Then, we identified a direct interaction between Med11 head Mediator subunit and Rad3 TFIIH subunit. We explored the significance of this interaction and those of Med11 with Med17 and Med22 head module subunits and found that impairing these interactions could differentially affect the recruitment of TFIIH, TFIIE and Pol II in PIC or destabilize the association of TFIIH modules. We also found that a med11 mutation that altered promoter occupancy by TFIIK kinase module of TFIIH reduced Pol II CTD serine 5 phosphorylation. We conclude that the Mediator head module plays a critical role in TFIIH, TFIIE and PolII recruitment in PIC. Altogether, these results suggest a branched assembly pathway in PIC formation.
L'ARN polymérase II sert à la transcription de petits ARN non codants et à la transcription des ARN messagers. La première étape de l'activation de la transcription est la reconnaissance de régions de l'ADN par les activateurs spécifiques. Ceci permet le recrutement de coactivateurs, des facteurs généraux (GTF) et de Pol II pour former le complexe de préinitiation (PIC). Au cours de ma thèse, nous nous sommes concentré sur le rôle du Médiateur, un complexe multiprotéique qui joue un rôle essentiel dans ce processus. Nous avons découvert une interaction génétique entre MED31 qui code pour la sous-unité la mieux conservée du Médiateur et DST1 qui code le facteur d'élongation TFIIS. De façon surprenante, notre étude a révélé un nouveau rôle pour TFIIS qui intervient au cours de l'initiation de la transcription en conjonction avec le Médiateur pour recruter Pol II sur la région promotrice des gènes. Ensuite, nous avons identifié une interaction directe entre Med11 et Rad3, des sous-unités de la tête du Médiateur et de TFIIH. Nous avons alors poursuivi notre étude sur cette interaction et sur celles entre Med11 et ses partenaires au sein du complexe: Med17 et Med22. Des mutants qui affectent ces interactions présentent des défauts de recrutement de TFIIH, de TFIIE et de Pol II ou déstabilisent l'association des modules de TFIIH. Nous avons également mis à jour le rôle du Médiateur sur la phosphorylation du CTD de Pol II via la stabilisation de TFIIK sur la région promotrice. L'ensemble de nos résultats révèle un rôle essentiel du Médiateur dans les recrutements des facteurs généraux au cours de l'initiation et suggère un assemblage branché pendant la formation du PIC