Note ABES Exploitation des voies d'adressage mitochondrial d'ARN à des fins thérapeutiques Exploitation of RNA mitochondrial import pathways for therapeutic ends Mitochondrie ADN mitochondrial Hétéroplasmie Import mitochondrial CRISPR/Cas9 Mitochondria Mitochondrial DNA Heteroplasmy Mitochondrial import CRISPR/Cas9 572.8 Organites Métabolisme -- Génétique ADN mitochondrial ADN -- Réplication Génomique Les mitochondries sont des organites possédant leur propre génome qui peut être l’objet de mutations, souvent associées à de graves maladies neuromusculaires. La plupart des mutations de l’ADN mitochondrial (ADNmt) sont hétéroplasmiques, ce qui signifie que les molécules mutantes et sauvages coexistent dans une même cellule. Ce projet de thèse a été consacré au développement de deux stratégies qui visent à diminuer la proportion d’ADNmt mutant en utilisant les voies d’import mitochondrial d’ARN. Nous avons tout d’abord utilisé une stratégie anti-réplicative qui vise à altérer la réplication de l’ADNmt mutant. Nous démontrons que l’expression d’ARNr 5S contenant des séquences anti-réplicatives permet de diminuer le taux d’hétéroplasmie dans des conditions sélectives de culture. Puis, nous avons développé un système CRISPR/Cas9 mitochondrial pour cliver l’ADNmt. La nucléase Cas9 et des ARNsg modifiés peuvent être redirigés vers les mitochondries. L’introduction de deux ARNsg ciblant des régions distinctes de l’ADNmt provoque des déplétions de ce génome, ce qui pourrait constituer la première indication d’un effet de CRISPR/Cas9 sur l’ADNmt. Mitochondria are organelles containing their own genome which can be affected by mutations often associated with severe neuromuscular disorders. Most of the mitochondrial DNA (mtDNA) mutations are heteroplasmic, meaning that mutant and wild-type molecules coexist in a same cell. The objective of this thesis project consists in the development of two strategies to decrease mutant mtDNA proportion by use of RNA mitochondrial import pathway. We first applied an anti-replicative strategy aiming to alter mutant mtDNA replication. We demonstrated that the expression of 5S rRNA containing anti-replicative sequences allows to decrease the heteroplasmy level in selective culture conditions. Then, we developed a mitochondrial CRISPR/Cas9 system to cleave mtDNA. Modified Cas9 nuclease and sgRNAs can be imported into mitochondria. Delivery of two sgRNAs targeting distinct regions of the mitochondrial genome induced mtDNA depletion, thus providing a first indication of a CRISPR/Cas9 effect on mtDNA. Electronic Thesis or Dissertation Text fr PDF 8463731 Université de Strasbourg Strasbourg 2022-12-31 https://theses.hal.science/tel-03851768 application/pdf 6358197 https://publication-theses.unistra.fr/public/theses_doctorat/2017/LOUTRE_Romuald_2017_ED414.pdf http://www.theses.fr/2017STRAJ107/abes https://theses.hal.science/tel-03851768 https://theses.hal.science/tel-03851768 https://theses.hal.science/tel-03851768 Loutre Romuald 1989-04-21 FR 227789075 21112097 https://theses.fr/2017STRAJ107 2017STRAJ107 https://doi.org/10.70675/d77459e5z74bfz440cz90d6z6676f2d6a681 2017-12-11 Aspects moléculaires et cellulaires de la biologie Strasbourg 131056549 Doctorat Docteur es non oui Entelis Nina MADS_DIRECTEUR_DE_THESE_1 151894450 Dietrich André MADS_PRESIDENT_DU_JURY 083152571 Lombès Anne MADS_RAPPORTEUR_1 06114441X Mireau Hakim MADS_RAPPORTEUR_2 122997956 École doctorale des Sciences de la vie et de la santé (Strasbourg ; 2000-....) MADS_ECOLE_DOCTORALE_1 VS 156502844 Génétique moléculaire, génomique et microbiologie (Strasbourg) MADS_PARTENAIRE_DE_RECHERCHE_1 156733447 93783 ddc:570 Entelis Nina Dietrich André Lombès Anne Mireau Hakim École doctorale Sciences de la vie et de la santé (Strasbourg ; 2000-....) Génétique moléculaire, génomique et microbiologie (Strasbourg) PDF 8463731