Soutenance de thèse de Marion TASSONI

Nucléase HAN : caractérisation de son réseau d'interactions moléculaires et de son rôle chez les Archées hyperthermophiles


Titre anglais : HAN nuclease : characterization of its molecular interaction network and role in hyperthermophilic Archaea
Ecole Doctorale : BSB - Biologie, Santé, Biotechnologies
Spécialité : Microbiologie
Etablissement : Université de Toulouse
Unité de recherche : UMR 5077 - MCD - Molecular, Cellular and Developmental Biology Unit
Direction de thèse : Marie BOUVIER- Marta KWAPISZ


Cette soutenance aura lieu vendredi 13 novembre 2026 à 14h00
Adresse de la soutenance : 165 Rue Marianne Grunberg Manago 31400 Toulouse - salle Nicole Le Douarin

devant le jury composé de :
Marie BOUVIER   Chargée de recherche   CNRS Occitanie Ouest   Directeur de thèse
Marta KWAPISZ   Chargée de recherche   CNRS Occitanie Ouest   CoDirecteur de thèse
Béatrice CLOUET D'ORVAL   Directrice de recherche   CNRS Occitanie Ouest   Examinateur
Yves HENRY   Directeur de recherche   CNRS Occitanie Ouest   Examinateur
Roxane LESTINI   Professeure   Ecole Polytechnique   Examinateur
Tamara BASTA-LE BERRE   Maîtresse de conférences   Université Paris-Saclay   Rapporteur
Isabelle IOST   Chargée de recherche   INSERM Nouvelle-Aquitaine   Rapporteur
Hubert BECKER   Professeur des universités   Sorbonne Université   Rapporteur


Résumé de la thèse en français :  

Les cheminées hydrothermales des fonds marins sont des écosystèmes extrêmes et dynamiques où des micro-organismes tels que les Thermococcales Pyrococcus abyssi et Thermococcus barophilus prospèrent à 80–100 °C dans des environnements riches en soufre. L'adaptation de ces microorganismes aux fluctuations de leur environnement est étroitement lié à leurs mécanismes efficaces de traitement de l’ARN, impliquant notamment les nucléases et les hélicases. Chez les Thermococcales, aRNaseJ présente une activité exoribonucléase 5′-3′ et interagit avec l’ARN hélicase ASH-Ski2 et l’aExosome, un complexe exoribonucléasic 3′–5′ . Ces trois acteurs interagissent entre eux et partagent un réseau d’interaction commun contenant HAN, une protéine de type RecJ. Cependant, bien que ces interactions suggèrent un rôle conservé dans le métabolisme de l’ARN, des preuves supplémentaires indiquent un rôle lié à la traduction.
Cette thèse porte sur HAN, un membre de la superfamille DHH, initialement proposé pour participer au redémarrage de la fourche de réplication de l’ADN par son interaction avec HEF, une hélicase/endonucléase d’ADN. Cependant, nos récents résultats ont révélé que HAN interagit également avec les acteurs qui régulent l’ARN, ce qui soulève des questions sur son double rôle dans le métabolisme de l’ADN et de l’ARN. Pour y remédier, nous avons étudié les interactions physiologiques, moléculaires et fonctionnelles du HAN chez les Thermococcales. Nous démontrons d’abord l’activité exonucléase 3′–5′ de HAN sur l’ADN et l’ARN monocaténaires, ainsi que sa capacité à déplacer les hybrides ADN/ARN. Nous avons ensuite caractérisé les partenaires in vitro et in vivo de HAN, révélant des liens potentiels avec la réparation de l'ADN mais également la traduction de l’ARN. Pour comprendre le rôle du HAN chez les Archées, nous avons étudié l’impact de sa délétion sur la croissance, la morphologie cellulaire, les niveaux d’ARN et l’accumulation d’hybrides ADN/ARN.
Nos résultats suggèrent que HAN est recrutée au niveau des sites de conflit pour résoudre des structures secondaires, positionnant HAN comme un acteur clé à l’intersection des machineries de traitement de l’information.

 
Résumé de la thèse en anglais:  

Deep-sea hydrothermal vents are extreme and dynamic ecosystems where microorganisms such as the Thermococcales Pyrococcus abyssi and Thermococcus barophilus thrive at 80–100°C in sulfur-rich environments.
These organisms rely on efficient RNA processing mechanisms, particularly involving nucleases and helicases, to adapt to constant environmental fluctuations. In Thermococcales, aRNaseJ exhibits 5′–3′ exoribonuclease activity and interacts with the RNA helicase ASH-Ski2 and the aExosome, a 3′–5′ exoribonuclease complex.
These three actors interact with one another and share a common interaction network containing HAN, a RecJ-like protein. However, while these interactions suggest a conserved role in RNA metabolism, additional evidence points to a role linked to translation.
This thesis focuses on HAN, a member of the DHH superfamily, initially proposed to participate in DNA replication fork restart through its interaction with HEF, a DNA helicase/endonuclease. However, our recent findings revealed that HAN also interacts with RNA metabolic players, raising questions about its dual role in DNA and RNA metabolism. To address this, we investigated the physiological, molecular, and functional interactions of HAN in Thermococcales. We first demonstrate HAN’s 3′–5′ exonuclease activity on single-stranded DNA and RNA, as well as its ability to displace DNA/RNA hybrids. We then characterized HAN’s in vitro and in vivo partners, revealing potential links to DNA repair and translation. To decipher HAN’s role in Archaea, we investigated the impact of its deletion on growth, cell morphology, RNA levels, and DNA/RNA hybrid accumulation under optimal and challenging conditions. Our findings suggest that HAN is recruited to conflict sites to resolve secondary structures by processing nucleic acids, positioning HAN as a key player at the intersection of informational processing machineries.

Mots clés en français :ARN, Archées, Dégradation des ARN, ADN, Replication, Trasncription,
Mots clés en anglais :   RNA, Archaea, RNA degradation, DNA, Replication, Translation,