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Godet, Anne-Claire. Régulation de la traduction des facteurs de croissance (lymph)angiogéniques et rôle de l'ARN non codant NEAT1 lors du stress hypoxique

Godet, Anne-Claire (2020). Régulation de la traduction des facteurs de croissance (lymph)angiogéniques et rôle de l'ARN non codant NEAT1 lors du stress hypoxique.

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Résumé en francais

La traduction est une étape de l'expression des gènes fortement régulée. Lorsque la cellule est stressée, cela bloque la synthèse protéique globale tout en activant la traduction de certains ARNm par des mécanismes alternatifs. L'un de ces mécanismes implique des structures de l'ARNm, les IRES (Internal Ribosome Entry Sites), qui permettent un recrutement de la machinerie de traduction indépendamment de l'extrémité 5' coiffée de l'ARNm. L'activité des IRES est régulée par des facteurs appelés ITAF (IRES trans-acting factor). Le stress hypoxique survient dans différentes pathologies comme l'ischémie cardiaque et le cancer. Pour répondre rapidement à ce stress, les cellules produisent des facteurs de croissance (lymph)angiogéniques qui stimulent la formation de vaisseaux sanguins et lymphatiques. Cela permet de reperfuser la zone lésée dans le cœur ischémique, ou de stimuler la croissance tumorale et la dissémination métastatique dans le cancer. Mon projet de thèse porte sur l'identification d'ITAF contrôlant la traduction des ARNm de ces facteurs de croissance lors de l'hypoxie. La première partie de ma thèse s'est focalisée sur la régulation de la traduction dans les cardiomyocytes hypoxiques. Une étude semi-globale a montré que les gènes de la (lymph)angiogenèse sont régulés majoritairement au niveau traductionnel, alors que tous les ARNm connus pour posséder des IRES sont recrutés plus activement dans les polysomes lors du stress. Nous avons montré que les IRES d'ARNm des familles FGF (fibroblast growth factor) et VEGF (vascular endothelial growth factor) sont tous activés lors de l'hypoxie précoce alors que les IRES d'ARNm non liés à la (lymph)angiogenèse sont activés plus tardivement. Enfin, nous avons identifié un nouvel ITAF, la vasohibine (VASH1), qui active spécifiquement l'IRES du FGF1, mais pas les autres IRES testés. Une analyse par PCR array indique cependant que VASH1 est capable d'inhiber ou de stimuler la traduction de nombreux autres ARNm. La recherche d'un mécanisme global d'activation des IRES des FGF et VEGF fait l'objet du deuxième chapitre de ma thèse. VASH1 n'étant pas un ITAF commun, j'ai recherché d'autres candidats. Je suis partie de l'observation qu'un autre ITAF identifié précédemment au laboratoire, p54nrb, est un composant essentiel du paraspeckle, un corps nucléaire formé en cas de stress. Nous avons émis l'hypothèse que d'autres composants du paraspeckle pourraient être des ITAFs, en particulier le long ARN non codant NEAT1 sur lequel repose sa formation. J'ai établi une corrélation entre l'induction de NEAT1 et l'activation de l'IRES du FGF1 lors de l'hypoxie. De plus, la déplétion de NEAT1 entraine une inactivation de l'IRES, suggérant que cet ARN non codant est un ITAF. J'ai mis en évidence qu'une autre protéine du paraspeckle, PSPC1, est également un ITAF. Une analyse de la composition de l'IRESome par spectrométrie de masse m'a permis d'identifier trois candidats supplémentaires : hnRNPM, rps2 et Nucléoline. Ayant élargi cette étude aux autres IRES étudiés dans le chapitre 1, nous avons démontré que p54nrb et PSPC1 sont capables d'activer plusieurs IRES alors que l'ARN non codant NEAT1, est un ITAF activateur de tous les IRES testés. NEAT1 paraît donc être la clé de l'activation des IRES, et donne au paraspeckle la fonction nouvelle de plateforme d'assemblage de l'IRESome dans les cardiomyocytes en réponse à l'hypoxie. Dans un troisième chapitre, nous avons élargi l'étude à d'autres types cellulaires, les carcinomes mammaires métastatiques et non-métastatiques 4T1et 67NR. NEAT1 est induit en corrélation avec l'activation de l'IRES du FGF1 lorsque ces cellules sont soumises à l'hypoxie, suggérant que le rôle de NEAT1 et du paraspeckle dans le contrôle de la traduction concerne l'hypoxie tumorale comme l'ischémie. Ainsi, ces travaux de thèse révèlent le grand potentiel de NEAT1 en tant que nouvelle cible thérapeutique.

Sous la direction du :
Directeur de thèse
Prats, Anne-Catherine
Ecole doctorale:Biologie, santé, biotechnologies (BSB)
laboratoire/Unité de recherche :Institut des Maladies Métaboliques et Cardiovasculaires (I2MC), INSERM UMR 1048
Mots-clés libres :Traduction - ARN non-codant - Stress - Hypoxie - Facteurs de croissance - IRES - ITAF
Sujets :Sciences du vivant
Déposé le :27 Nov 2020 12:46