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Recoules, Ludmila. Rôles du variant d'histone macroH2A1 dans la régulation transcriptionnelle et l'organisation du génome

Recoules, Ludmila (2021). Rôles du variant d'histone macroH2A1 dans la régulation transcriptionnelle et l'organisation du génome.

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Résumé en francais

De nombreux facteurs sont impliqués dans l'organisation tridimensionnelle (3D) de la chromatine et ses processus associés tel que l'expression contrôlée des gènes. Parmi ces facteurs, l'incorporation locus-spécifique des variants d'histones constitue un mécanisme indispensable à de nombreux processus nucléaires. Le variant d'histone macroH2A1 (mH2A1), exprimé sous la forme de deux variants d'épissage mH2A1.1 et mH2A1.2, est important pour l'exécution contrôlée de nombreux processus moléculaires et cellulaires tels que, de manière non exhaustive, la transcription de l'ADN, la réparation des cassures d'ADN, l'organisation 3D du génome, la différenciation/reprogrammation cellulaire, la senescence et la prolifération cancéreuse. Les mécanismes moléculaires par lesquels mH2A1 régule ces processus sont toutefois encore mal caractérisés. Dans ce contexte, l'objectif de mes travaux de thèse était d'aboutir à une meilleure compréhension des actions transcriptionnelle et organisationnelle de mH2A1. Mes travaux se sont divisés en deux grands axes de recherche. Le premier axe consistait en l'analyse des rôles de l'isoforme mH2A1.1 dans une lignée cellulaire cancéreuse mammaire triple négative (TNBC) de référence à haut potentiel métastatique, la lignée MDA-MB 231. Pour cela, j'ai combiné des données transcriptomiques avec des données de ChIP-seq, HiC et PCHiC en condition contrôle et de déplétion de mH2A1.1. Le deuxième axe consistait en l'analyse du recrutement de mH2A1 sur les régions péricentromériques du génome et mesurer son impact sur l'organisation 3D de ces dernières. Pour cela, j'ai utilisé des approches de microscopie sur cellule murine contrôle et n'exprimant pas mH2A1. Concernant le premier axe, j'ai montré que l'isoforme mH2A1.1 active ou réprime l'expression de nombreux gènes associés à une large gamme de processus biologiques, en particulier importants pour la migration cellulaire. En accord, j'ai montré que mH2A1.1 inhibait la migration cellulaire des cellules TNBC MDA-MB 231. J'ai montré que mH2A1.1 activait l'expression de ses gènes cibles en régulant la pause de l'ARN Polymerase II. En revanche, aucune preuve d'un rôle de mH2A1.1 dans le contrôle des interactions enhancers/promoteurs et dans l'organisation générale de la chromatine n'a été trouvée. Concernant le second axe, j'ai montré que les deux isoformes de mH2A1 étaient recrutées sur les régions péricentromériques suite à divers traitements influençant l'homéostasie nucléaire. Néanmoins, j'ai trouvé que l'absence de mH2A1 ne semble pas agir sur l'organisation 3D de ces loci génomiques. Mes travaux de thèse ont ainsi permis de mieux caractériser par quel processus moléculaire mH2A1, en particulier l'isoforme mH2A1.1, régule l'expression génique mais ont également remis en doute l'idée que mH2A1 serait fonctionnellement impliquée dans la structure de la chromatine, à différentes échelles organisationnelles mais aussi vis-à-vis des différents états chromatiniens.

Sous la direction du :
Directeur de thèse
Bystricky, Kerstin
Lavigne, Anne-Claire
Ecole doctorale:Biologie, santé, biotechnologies (BSB)
laboratoire/Unité de recherche :Unité de biologie Moléculaire, Cellulaire et du Développement (MCD-CBI), UMR 5077
Mots-clés libres :Variants d'histones - MacroH2A1 - Chromatine - Régulation transcriptionnelle - Organisation du génome - Cancers du sein
Sujets :Sciences du vivant
Déposé le :01 Apr 2022 15:15