Auswahl der wissenschaftlichen Literatur zum Thema „Variants d’histone“

RésuméSi l’histoire mondiale est devenue l’objet de vastes débats ces dernières années, cela tient bien plus au développement des communications, des échanges et des interdépendances entre les continents qu’à la nouvelle situation impériale d’un pays donné ou à une nouvelle histoire du déclin des civilisations. Les grandes sommes d’histoire mondiale, pourtant, restent principalement publiées aux États-Unis, en Grande-Bretagne et en France, d’une part à cause de l’hégémonie présente ou passée des pays en question, d’autre part parce que les ressources intellectuelles qu’elles exigent ne sont institutionnellement disponibles que dans ces pays ; ce qui pourrait changer. Il existe en fait trois grandes approches de l’histoire mondiale, qui comportent chacune de nombreuses variantes : la comparaison entre nations ou civilisations de plusieurs continents, qui consiste souvent à déceler et à expliquer des différences ; l’étude des transferts et échanges intercontinentaux, des images de l’autre ; et enfin, l’étude des mutations, des bouleversements, des institutions, des mouvements, des langues, des changements de valeurs et de normes à l’échelle globale. On pourrait y ajouter une quatrième approche, bien plus modeste et limitée, qui consiste à écrire l’histoire d’un pays ou d’une civilisation dans une perspective globale.

À l’exclusion du Théâtre de Neptune de Marc Lescarbot (1609) et des Acadiens à Philadelphie de Pascal Poirier (1875), c’est sur les scènes des collèges que débute le théâtre acadien dont le chef-d’oeuvre est assurément Subercase – Drame historique en trois actes, d’Alexandre Braud (1902). À cette époque, le théâtre collégial prend un grand essor au Canada français où il se distingue dans le genre dramatique. Cette oeuvre, louée par la critique et publiée en feuilleton dans Le Moniteur acadien, la même année, a une histoire mouvementée. Ayant perdu le manuscrit original, l’auteur réécrit partiellement, à Québec où il réside, la pièce qui est jouée sur une scène paroissiale de cette ville, en 1936, et qui appartient donc aussi au théâtre québécois. Après un long purgatoire, elle ressort de l’oubli : elle est présentée, citée et commentée dans des travaux d’histoire littéraire acadienne et dans des thèses. Pourtant, un obstacle à sa lecture et à sa diffusion réside dans son inaccessibilité. L’édition critique de ce drame est l’occasion de mettre celui-ci à la disposition du public lecteur dans la communauté acadienne et ailleurs dans la francophonie. Cependant, des choix éditoriaux s’imposent quant à l’établissement du texte, à la notation des variantes et à la constitution des appendices. Cette édition vise à faire connaître ou redécouvrir une forme d’art dramatique, certes tombée en désuétude, mais qui ressortit aux patrimoines culturels acadien, québécois et canadien-français.

Les multiples échelles d'organisation de la chromatine dans le noyau, de l'empaquetage en nucléosomes distincts à la formation de structures à l'échelle du kilo (kb) ou de la mégabase (Mb), contribuent à la régulation de la fonction du génome tout au long du cycle cellulaire et pendant les changements de destin cellulaire. Les travaux de notre équipe ont notamment démontré que le dépôt de variants H3 distincts dans la chromatine contribue à la définition des régions de réplication précoce. Cependant, la manière dont la distribution des variants H3 est liée au repliement du génome à un niveau supérieur, et ses implications pour l'initiation de la réplication précoce, restent des questions ouvertes. Au cours de mon projet de doctorat, j'ai étudié comment les nucléosomes, avec des variants H3 distincts, sont liés au repliement du génome en structures d’ordre supérieur, et quelles sont les implications pour l'initiation précoce de la réplication. Pour ce faire, j'ai d'abord intégré des données de ChIP-seq spécifiques à certains variants H3, provenant de cellules dans lesquelles le chaperon HIRA spécifique à H3.3 était présent (WT) ou knockout (KO), avec des données Hi-C publiques pour établir le profil de distribution des variants H3 dans les compartiments. Par la suite, j'ai généré des données Hi-C appariées pour évaluer l'effet de la perte d'HIRA sur l'organisation du génome en 3D. Enfin, j'ai réalisé des expériences de sauvetage pour vérifier si le fait de restaurer HIRA permet de rétablir les schémas de variants H3 et, à son tour, restaurer l'initiation précoce de la réplication et/ou l'organisation 3D du génome, simultanément ou séparément. J'ai montré que HIRA est nécessaire au dépôt ciblé de H3.3 dans les régions du compartiment A et au maintien de leurs contacts avec le reste du génome d'une manière indépendante des PTM H3. En outre, l'incorporation de H3.3 médiée par HIRA était essentielle pour maintenir l'identité du compartiment A et les niveaux de PTM dans les ZI précoces non transcrites, sans affecter leur conformation 3D locale. La restauration de HIRA a suffi à rétablir l'enrichissement en H3.3 à l'échelle du génome entier dans les compartiments A, ainsi que leur modèle d'interaction, et à l'échelle locale dans les sites H3.3 préexistants, quelle que soit leur activité transcriptionnelle. Cela s'est accompagné d'un sauvetage partiel de l'initiation précoce de la réplication au niveau de ces sites, mais pas d'une inversion de compartiment à cette échelle de temps. Mes résultats suggèrent que HIRA est important pour l'organisation 3D de la chromatine à l'échelle des compartiments, d'une manière indépendante des PTM d'histones et distincte de son rôle dans la définition des ZI de réplication précoce
The multiple scales of chromatin organization in the nucleus: from packaging into distinct nucleosomes up to forming structures on the scale of kilo- (kb) to megabases (Mb), contribute to the regulation of genome function throughout the cell cycle and during cell fate transitions. Notably, work from our team demonstrated that deposition of distinct H3 variants on chromatin contributes to the definition of early-replicating regions. However, how the distribution of H3 variants relates to higher-order genome folding and its implications for early replication initiation remain open questions. During my PhD project, I explored how nucleosomes with distinct H3 variants relate to higher-order genome folding and what their implications for early replication initiation are. To achieve this, I integrated unique H3 variant-specific ChIP-seq data from cells in which the H3.3-specific chaperone HIRA was present (WT) or knocked-out (KO) with publicly available Hi-C data to profile H3 variant distribution with respect to compartments. Secondly, I generated matched Hi-C data to assess the effect of HIRA loss on 3D genome organization. Finally, I performed rescue experiments to test whether supplying back HIRA can re-establish H3 variant patterns, and in turn restore either early replication initiation and/or 3D genome organization simultaneously or separately. I showed that HIRA is required for targeted H3.3 deposition in compartment A regions and maintenance of their contacts with the rest of the genome in a manner independent of H3 PTMs. Furthermore, HIRA-mediated H3.3 incorporation was essential for maintaining A compartment identity and PTM levels at non-transcribing early IZs without affecting their local 3D conformation. Strikingly, re-supplying HIRA was sufficient to restore H3.3 enrichment globally in A compartments along with their interaction pattern, as well as locally at H3.3 pre-existing sites regardless of their transcriptional activity. This was accompanied by a partial rescue of the impaired early replication initiation at these sites, but not by reversal of compartment on this timescale. My results suggest that HIRA is important for 3D chromatin organization on the scale of compartments in a manner that is independent of histone PTMs and separate from its role in defining early replication IZs

Afin d’étudier la prise en charge des histones H3 jusqu’à l’ADN et pour comprendre l’influence de leur dynamique dans l’organisation d’ordre supérieur de la chromatine, une analyse des chaperonnes d’histones a été menée. Nous avons identifié et caractérisé les sous-unités du complexe HIR, impliqué dans l’assemblage de la chromatine réplication-indépendante chez Arabidopsis. La perte d’AtHIRA, la sous-unité centrale du complexe, affecte le niveau d’histone soluble, l’occupation nucléosomale des régions euchromatiniennes et héterochromatiniennes ainsi que la mise sous silence transcriptionnel des séquences d’ADN répétées. Alors que le complexe HIR ne participe pas à l’organisation d’ordre supérieur de la chromatine, j’ai montré que CAF-1, impliqué dans l’assemblage de la chromatine au cours de la réplication, joue un rôle central dans la formation des chromocentres. Lors du développement post-germinatif des cotylédons, les séquences d’ADN répétées centromériques et péricentromériques se concentrent dans les chromocentres et s’enrichissent en histone H3.1 de manière CAF-1 dépendante. Cet enrichissement, associé à des modifications post-traductionnelles d’histones associées à un état répressif de la transcription, participe à la formation des chromocentres et met en évidence l’importance de l’assemblage de la chromatine par CAF-1 dans la structure et le maintien du génome. Alors que la perte individuelle de HIR ou de CAF-1 n’affecte pas la viabilité, l’absence des deux complexes altère fortement l’occupation nucléosomale et le développement des plantes. Ceci suggère que la compensation fonctionnelle entre ces complexes de chaperonnes ainsi que la plasticité des voies de dépôt des histones restent limitées
To understand how histones H3 are handled and how histone dynamics impact higher-order chromatin organization such as chromocenter formation in Arabidopsis, a comprehensive analysis of the different histone chaperone complexes is required. We identified and characterized the different subunits of the Arabidopsis HIR complex. AtHIRA is the central subunit and its loss affects non-nucleosomal histone levels, reduces nucleosomal occupancy not only at euchromatic but also at heterochromatic targets and alleviates transcriptional gene silencing. While the HIR complex-mediated histone deposition is dispensable for higher-order organization of Arabidopsis heterochromatin, I show that CAF-1 plays a central role in chromocenter formation. During postgermination development in cotyledons when centromeric and pericentromeric repeats cluster progressively into chromocenter structures, these repetitive elements but not euchromatic loci become enriched in H3.1 in a CAF-1- dependent manner. This enrichment, together with the appropriate setting of repressive histone post-translational marks, contributes to chromocenter formation, identifying chromatin assembly by CAF-1 as driving force in formation and maintenance of genome structure. Finally, while absence of HIR or CAF-1 complexes sustains viability, only the simultaneous loss of both severely impairs nucleosomal occupancy and plant development, suggesting a limited functional compensation between the different histone chaperone complexes and plasticity in histone variant interaction and deposition in plants

La nucléoline, une des protéines non-ribosomique les plus abondantes du nucléole, semble être impliquée dans de nombreux aspects du métabolisme de l'ADN en plus de son rôle dans la régulation de la transcription par l'ARN polymérase I, la maturation du pré-ARNr et l’assemblage des ribosomes. L'objectif de cette thèse est d'étudier l'interaction de la nucléoline avec la chromatine, et de déchiffrer la fonction de la nucléoline dans la régulation de l’expression génique. Il a été rapporté que la nucléoline est nécessaire pour la transcription des gènes codant pour l'ADN ribosomal in vivo, mais le mécanisme par lequel la nucléoline module la transcription d’ARN polymérase I (Pol I) est inconnue. Dans cette thèse, je montre que l’inhibition de l’expression de la nucléoline par siRNAconduit dans les gènes de l’ADNr à une augmentation de la marque hétérochromatine et une diminution des marques caractéristiques de l’euchromatine. La nucléoline est associée à des gènes ADNr non méthylés et ChIP-seq montrent un fort enrichissement de la nucléoline dans le promoteur et la région codante de l'ADNr. La nucléoline est capable d'interférer avec la liaison de TTF-1 sur le terminateur T0 proches du promoteur inhibant ainsi le recrutement du sous-unité NoRC TIP5 et HDAC1 et la création d'un état répressif hétérochromatine. Cette invasion de macroH2A1 dans le nucléole joue un rôle majeur dans l'inhibition de la transcription par la RNA Polymérase I en l'absence de la nucléoline. Ces résultats révèlent l'importance de la nucléoline pour le maintien de l'état euchromatien de l'ADNr et le rôle de macroH2A1 dans la régulation de la transcription de l'ADNr
Besides the well-known role of the nucleolus in ribosome biogenesis, nucleoli play important roles in the regulation of many fundamental cellular processes, including cell cycle regulation, apoptosis, telomerase production, RNA processing and therefore it is not surprising that many nucleolar proteins appear to be multifunctional proteins. Nucleolin, one of the most abundant non-ribosomal proteins of the nucleolus, has been the focus of many studies since it was first described 35 years ago. It seems to be involved in many aspects of DNA metabolism, chromatin regulation and appeared to be a good pharmacological target for drug development in addition to its role in RNA polymerase I transcription and pre-ribosomal processing and assembly in pre-ribosomes. In eukaryotic cells, DNA is packed into nucleosomes to form chromatin in the nucleus. The cells develop a variety of strategies to overcome the nucleosomal barriers. These strategies include DNA methylation, histone post-translational modifications, incorporation of histone variants and ATP dependent chromatin remodeling. The aim of this thesis is to study the interaction of nucleolin with chromatin, and to decipher the mechanism of nucleolin in gene regulation. It was reported that nucleolin possesses a histone chaperone activity, helps the transcription through nucleosomes, and it is required for ribosomal DNA gene (rDNA) transcription in vivo, but the mechanism by which nucleolin modulates RNA polymerase I (Pol I) transcription is unknown. In the thesis it is shown that nucleolin knockdown results in an increase of the heterochromatin mark H3K9me2 and a decrease of H4K12Ac and H3K4me3 euchromatin histone marks in rDNA genes. Nucleolin is associated with unmethylated rDNA genes and ChIP-seq experiments identified a strong enrichment of nucleolin in the promoter and coding regions of rDNA. Nucleolin is able to interfere with the binding of TTF-1 on the promoter-proximal terminator T0 thus inhibiting the recruitment of the nucleolar remodeling complex (NoRC) subunit TIP5 and HDAC1 and the establishment of a repressive heterochromatin state. In addition, in absence of nucleolin or after inhibition of Pol I by actinomycin D, a strong relocalization of the histone variant macroH2A1 to the nucleolus and on the rDNA genes was observed. This invasion of macroH2A1 in the nucleolus plays a major role in the inhibition of Pol I transcription in absence of nucleolin, as knockdown of macroH2A1 eliminates the repressive effect of nucleolin depletion. These results reveal the importance of nucleolin for the maintenance of the euchromatin state of rDNA required for an efficient production of ribosomal RNAs and the role of macroH2A1 in rDNA transcription

La variante d'histone H2AZ joue un rôle important dans l'activation de la transcription, la prolifération cellulaire, le développement et la différentiation. H2AZ orne les promoteurs de la majorité des gènes, mais les mécanismes de bases de cette localisation sont inconnus. La compréhension de l'assemblage et du désassemblage du nucléosome passe par la caractérisation de la dynamique du nucléosome et des chaperonnes d'histones. L'objectif de ma thèse était d'identifier des chaperonnes spécifiques impliqués dans la dynamique de H2AZ en utilisant une approche de protéomique. Pour élucider les mécanismes de déposition/éviction de H2AZ, j'ai purifié le complexe prénucléosomale de H2AZ et j'ai caractérisé toutes les protéines associées. J'ai trouvé que Anp32e fait partie du complexe p400/TIP60 qui est présumée pour être responsable de l'échange d'H2AZ sur la chromatine. Anp32e présente une spécificité pour le dimère H2AZ-H2B, car il n'interagit pas avec le dimère H2A-H2B. L'interaction est accomplie au niveau d'une petite région dans le domaine d'ancrage sur H2AZ et au niveau d'un nouveau domaine ZID sur Anp32e. Finalement, j'ai montré que la suppression d'Anp32e entraine : un défaut dans la dé-répression des gènes dont l'expression est contrôlée par une hormone et une accumulation sur les promoteurs de ces derniers. Dans l'ensemble ces résultats identifient Anp32e comme une nouvelle chaperonne de la variante d'histoneH2AZ impliquée dans l'éviction de H2AZ chez les mammifères.

Le rôle fonctionnel des transcrits de l’hétérochromatine péricentromérique reste à ce jour largement incompris chez les eucaryotes supérieurs. Néanmoins, il a été montré que ces transcrits sont soumis à un contrôle très précis, fonction du cycle cellulaire. La régulation de la transcription est fortement contrôlée par la structure de la chromatine qui peut être modifiée localement en changeant la composition biochimique du nucléosome, notamment par l’utilisation des variantes d’histones. L’objectif de ma thèse a été de mieux comprendre le rôle de la protéine chaperonne d’histone DAXX et de sa variante d’histone H3.3 dans la régulation de la transcription des séquences répétées péricentromériques. Par la méthode de purification TAP-TAG, les partenaires spécifiques de DAXX ont été identifiés à partir d’extraits solubles nucléaires de fibroblastes embryonnaires murins. Ces analyses ont mis en évidence que CAF-1, classiquement associé à H3.1, et les facteurs de remodelage de la chromatine ATRX et CHD4 interagissent spécifiquement avec DAXX. Le rôle de ces protéines dans le contrôle de la transcription de l’hétérochromatine péricentromérique a ensuite été mis en évidence par une approche combinant l’interférence ARN et la Q-PCR. Enfin, les résultats suggèrent fortement que ces mécanismes de régulation ont lieu au niveau des corps nucléaires PML. L’ensemble de ces données montre qu’il existe une régulation spatio-temporel très fine de la structure de la chromatine régulant la transcription de l’hétérochromatine péricentromérique
The functional role of pericentromeric heterochromatin transcripts remains largely unknown in higher eukaryotes. Nevertheless, it has been shown that these transcripts are subject to very precise control, depending on the cell cycle. Regulation of transcription is tightly controlled by chromatin structure that can be modified locally by changing the biochemical composition of the nucleosome, including the use of histone variants. The aim of my thesis was to better understand the role of the histone chaperone protein DAXX and its histone variant H3.3 in the regulation of transcription of pericentromeric repeats. By the method of TAP-TAG purification, DAXX specific partners were identified from soluble nuclear extracts of murine embryonic fibroblasts. These analyzes revealed that CAF-1, classically associated with H3.1, and the chromatin remodeling factors, ATRX and CHD4, specifically interact with DAXX. The role of these proteins in the control of transcription of pericentromeric heterochromatin was then highlighted by an approach combining RNAi and Q-PCR. Finally, the results strongly suggest that these regulatory mechanisms take place at PML nuclear bodies. Taken together, these data show that there is a spatio-temporal regulation of the fine structure of chromatin regulates transcription of pericentromeric heterochromatin

La sénescence cellulaire est une réponse à un stress des cellules de mammifère caractérisée par un arrêt durable du cycle cellulaire. Celle-ci peut être déclenchée par un dysfonctionnement des télomères, des stress génotoxiques et l’activation d’oncogènes. La sénescence constitue une puissante ligne de défense contre le développement de cancers et intervient aussi dans le vieillissement. Les cellules en sénescence réorganisent leur génome par l’assemblage en hétérochromatine sous forme de SAHFs (senescence-associated heterochromatin foci). Nous avons mis en évidence que la désacétylation globale de H4-K16Ac par la désacétylase SIRT2 est impliquée dans l’assemblage de l’hétérochromatine en sénescence. De plus, nous avons identifié une accumulation de variants d’histones H2A et H2B spécifiquement dans des cellules en sénescence présentant des dommages persistants à l’ADN. Ces variants d’histone pourraient avoir des fonctions spécifiques dans ces cellules et pourraient représenter un biomarqueur du vieillissement in vivo.Mes travaux apportent des éléments pour la compréhension des rôles de l’information épigénétique dans la sénescence cellulaire
Cellular senescence is a stress response of mammalian cells characterized by a stable cell proliferation arrest. It can be triggered by telomere dysfunction, genotoxic stress and oncogene activation. Cellular senescence acts as a natural barrier against cancer development and is involved in ageing. Senescent cells reorganize their genome by the assembly of chromatin into senescence-associated heterochromatin foci (SAHF). We showed that SIRT2-mediated global deacetylation of H4-K16Ac is involved in heterochromatin assembly in senescence. Moreover, we identified the accumulation with time of specific H2A and H2B variants in senescence triggered by persistent DNA damage signaling. These histone variants could have specific functions in senescent cells and could be a useful ageing biomarker in vivo.This work provides novel insights into chromatin modification and epigenetic regulation in cellular senescence

Le variant d’histone CENP-A marque épigénétiquement le centromère. La présence de CENP-A au centromère permet le recrutement de protéines centromériques qui constituent la plateforme pour l’assemblage de kinétochores fonctionnels.Dans les cellules humaines, l'extrémité amino-terminale de CENP-A ainsi que la phosphorylation de la sérine 7, ont été signalées comme étant cruciales pour la progression de la mitose. Cependant, aucune phosphorylation de CENP-A dans d'autres espèces de métazoaires n'a été décrite. Ici, nous montrons que le domaine NH2-terminal CENP-A, mais pas sa séquence primaire, est nécessaire pour la mitose dans les fibroblastes embryonnaires de souris (MEFs). Nos données montrent que les défauts mitotiques résultant de la déplétion de CENP-A endogène peuvent être restaurés lorsque les MEFs expriment un mutant GFP-CENP-A dont l'extrémité NH2-terminal de CENP-A a été échangée par la queue phosphorylable de l'histone canonique H3. Inversement, dans ce même mutant, lorsque l’on remplace les deux serines phosphorylables par des résidus alanines, les défauts mitotiques persistent. En outre, le mutant de fusion non- phosphorylable de CENP-A, où les sept serines du domaine NH2-terminal ont été remplacées par des résidus alanines, a été également incapable de restaurer le phénotype mitotique des cellules déplétées en CENP-A endogène.Nous avons également identifié les trois premières sérines de la queue de CENP-A comme sites potentiels de phosphorylation. De plus, nos résultats montrent que l’absence de phosphorylation du domaine amino-terminal conduit à la délocalisation de la protéine centromérique CENP-C. Ces résultats suggèrent que la phosphorylation mitotique de CENP-A est un événement potentiellement fréquent chez les métazoaires et essentiel à la progression mitotique.Dans la seconde partie de ce travail, nous avons voulu lier sans ambiguïté la fonction du domaine NH2-terminal du CENP-A à la mitose. Nous avons conçu une nouvelle méthode, appelée approche Hara-kiri, pour pouvoir éliminer le domaine NH2- terminal seulement pendant la mitose. Ceci afin de répondre à la question ci-dessus dans les cellules humaines. L'élimination du domaine NH2-terminal du CENP-A en utilisant l'approche Hara-kiri en début de mitose a conduit à une augmentation des défauts mitotiques dans les cellules. Prises collectivement, ces données montrent que le domaine NH2-terminal CENP-A est nécessaire pendant la mitose afin d’assurer le bon déroulement de la division cellulaire
The histone variant CENP-A epigenetically marks the centromere. The presence of CENP-A at the centromeres allows the recruitment of centromeric proteins that constitute the platform for functional kinetochores.In human cells, the NH2-terminus of CENP-A and its phosphorylation at serine 7 in mitosis has been reported to be crucial for the progression of mitosis. However, no phosphorylation of CENP-A in other metazoan species has been described. Here, we show that the NH2-terminus of CENP-A, but not its primary sequence, is required for mitosis in mouse embryonic cells (MEFs). Our data show that the mitotic defects resulting from the depletion of the endogenous CENP-A can be rescued when MEFs expressing a GFP- CENP-A mutant where the NH2-terminus of CENP-A was swapped with the phosphorylatable tail of conventional histone H3. Conversely, no rescue was observed when the two phosphorylatable serines in the H3 tail mutant were replaced with alanines. Furthermore, a non-phosphorylatable fusion mutant of CENP-A where all seven serines in the amino-tail were replaced with alanines, was also unable to rescue the mitotic phenotype of CENP-A depleted cells.We also identified that the first three serines of the tail of CENP-A as potential sites for phosphorylation. Additionally, we were able to link the phosphorylation of CENP-A amino-tail to the proper localization of the key centromeric protein CENP-C. These results suggest that mitotic CENP-A phosphorylation is a potentially common event in metazoans essential for mitotic progression.In the second par of this work we wanted to unambiguously tie the NH2-terminus function of CENP-A to mitosis. To achieve this, we wanted to remove the CENP-A amino-tail only during mitosis and we devised a new method called the Hara-kiri approach in order to answer the above question in human cells. The removal of the NH2-terminal domain of CENP-A using the Hara-kiri approach at the onset of mitosis led to increased mitotic defects in cells. Taken collectively these data show that the CENP-A NH2- terminus is required during mitosis to assure proper cell division

La sénescence cellulaire est une réponse au stress des cellules caractérisée par un arrêt prolifératif stable accompagné, en outre, de la sécrétion de facteurs pro-inflammatoires constituant ce que l’on appelle le SASP ainsi que d’un remodelage important de la chromatine.Le laboratoire d’accueil de ce doctorat s’intéresse à l’identification de nouveaux régulateurs et biomarqueurs de la sénescence cellulaire. Des résultats récents ont permis de mettre en évidence l’accumulation spécifique d’un variant d’histone, H2A.J, en sénescence induite par des dommages à l’ADN et de montrer son implication dans l’expression de gènes pro-inflammatoires.Le but de ce projet de doctorat est de comprendre les mécanismes par lesquels l’accumulation de H2A.J favorise l’expression de gènes pro-inflammatoires ainsi que d’identifier de nouvelles fonctions physiologiques ou organe/tissu/cellule spécifique de H2A.J.Nous avons montré que l’accumulation de H2A.J contribue à affaiblir l’association de l’histone de liaison H1 avec la chromatin. La perte de H1 en sénescence a été corrélée avec une augmentation de l’expression de séquences ADN répétées et une activation de la voie interféron. De plus, cette perte de H1 en sénescence et ses conséquences ont pu être partiellement compensées par la déplétion de H2A.J par interférence ARN. Une analyse mutationnelle nous a également permis de montrer l’importance fonctionnelle des spécificités de séquence de H2A.J : une modération de son activité par la Val-11 et une potentiation par la phosphorylation de la Ser-123.Par ailleurs, un modèle de souris H2A.J-KO a été développé et des résultats préliminaires indiquent une potentielle implication de H2A.J dans la prédisposition à l’obésité et les pathologies associées (diabète, inflammation chronique, etc.) ainsi que dans l’érythropoïèse
Cellular senescence is a stress response characterized by a stable proliferative arrest accompanied by, among others, the secretion of pro-inflammatory factors constituting what is called the SASP and an important chromatin remodelling.This PhD hosting laboratory is interested in the identification of novel regulators and biomarkers of cellular senescence. Recent data showed a specific accumulation of the histone variant H2A.J in DNA damage induced senescence and its implication in the expression of pro-inflammatory genes.This PhD project is aiming to understand the mechanisms by which H2A.J accumulation promotes the expression of pro-inflammatory genes and to identify novel physiological or organ/tissue/cell functions for H2A.J.We showed that H2A.J accumulation contributes to weakening the association of linker histone H1 to chromatin. Decreased H1 in senescence was correlated with increased expression of some repeated DNA sequences and activation of the interferon signalling pathway. Moreover, this H1 loss in senescence and its consequences could be partially recovered by H2A.J depletion by RNA interference. A mutational analysis also showed the functional importance of H2A.J sequence specificities: a moderation of its activity by the Val-11 and a potentiation by the phosphorylation of the Ser-123.Additionally, we developed a H2A.J-KO mouse model and preliminary results indicate a potential implication of H2A.J in the predisposition to obesity and the associated pathologies (diabete, chronic inflammation, etc.) and in erythropoïesis

L’organisation de l’ADN sous forme de nucléosome représente une barrière pour la liaison des facteurs de transcription à leur ADN-cible et interfère avec différents processus cellulaires. Les facteurs de remodelage et l’incorporation de variants d’histones dans la chromatine sont utilisés à l’intérieur de la cellule pour surmonter cette barrière nucléosomale et modulent l’accès à l’ADN au travers du contrôle de la dynamique nucléosomale. Dans ce travail nous utilisons une technique de molécule unique (la Microscopie à Force Atomique, AFM) pour visualiser des mono- et oligo- nucléosomes et quantifier leur structure et leur dynamique tant à l’équilibre que hors-équilibre. Nous étudions tout d’abord l’impact de l’incorporation de H2A. Bbd au niveau du mono- et de l’oligo- nucleosome. Nous montrons que ce variant d’histone modifie à la fois la structure et la dynamique du nucléosome et que sa présence altère la faculté de la chromatine à former une structure d’ordre supérieur. En utilisant un modèle issu de la physique des polymères, nous expliquons quantitativement ce comportement par les propriètés dynamiques du nucléosome et plus précisément la flexibilité du mononucléosome. Nous étudions ensuite le mécanisme du remodelage des nucléosomes par SWI/SNF et RSC. Pour ce faire nous déterminons simultanément la longueur d’ADN complexée et la position pour des mono-nucléosomes. Nous mettons en évidence un intermédiaire réactionnel sous la forme d’un nucléosome sur-complexé apparaissant avant le nucléosome glissé. Enfin, pour des di-nucléosomes, nous visualisons différents types d’états glissés que nous utilisons pour construire un modèle stochastique montrant que RSC est un randomiseur processif et séquentiel
The organization of DNA into nucleosome can be seen as a barrier for the transcription factors binding to their target DNA sequences and interferes with several basic cellular processes. ATP-remodeling machines and the incorporation of histone variants into chromatin are used by the cell to overcome the nucleosomal barrier and modulate DNA accessibility by the control of nucleosome dynamics. In this work, we use a single molecule technique (Atomic Force Microscopy, AFM) to visualize isolated mono- and oligonucleosomes and quantify their structure and dynamics at equilibrium and out of equilibrium. First, we study the impact of H2A. Bbd incorporation at the mononucleosome and oligonucleosome level. We show that this variant modifies both structure and dynamics of the complex and its presence alter the ability to form an higher structure organization of the chromatin. Using a polymer physics model we demonstrate that the behavior of variant chromatin can be quantitatively explained by the mononucleosome dynamical properties and more precisely by the nucleosome flexibility. Then, we study the mechanism of nucleosome remodeling by SWI/SNF and RSC on mono- and di- nucleosomes. To do so we determine simultaneously the mononucleosome DNA complexed length and position distributions and produce 2D histograms in various contexts. We demonstrate the appearance of a reaction intermediate visible as an overcomplexed nucleosome. Finally, focusing on the di-nucleosomes, we report different slided states that are used to construct a simple stochastic model showing that RSC is a highly processive and sequential randomizer

La sénescence cellulaire est une réponse à un stress des cellules de mammifères se caractérisant entre autres par un arrêt durable du cycle cellulaire, la production d’un sécrétome particulier (SASP) et un remaniement de la chromatine. Celle-ci peut être déclenchée par des stress génotoxiques, l’activation d’oncogènes ou un raccourcissement trop important des télomères. Des analyses en spectrométrie de masse ont permis de mettre en évidence l’accumulation d’un variant d’histone dans le cas de sénescence cellulaire induite par des dommages à l’ADN. Ce variant, nommé H2A.J, représente 1% de la quantité totale d’histones H2A mais atteint près de 20% en sénescence longue durée. Cette thèse se concentre sur l’étude de la fonction de cette protéine H2A.J qui semblerait impliquer dans l’activation transcriptionnelle du SASP. Afin d'étudier le rôle de cette protéine, j'utilise des lignées stables de fibroblastes humains exprimant ou non un shARN ciblant le gène de H2A.J et je cherche à mettre en évidence des différences entre ces lignées. Du fait de son accumulation lié à l’activation des voies de réparation des dommages à l’ADN, ce variant présente un potentiel comme biomarqueur du vieillissement in vivo. A ce jour, aucun biomarqueur spécifique de cet état n’a été identifié. Enfin, L’expression constitutive du gène codant pour cette protéine suggère une régulation post-transcriptionnelle de sa déposition. L’un des objectifs du projet est de mettre en évidence les voies de régulation permettant l’accumulation dans la chromatine de H2A.J
In mammalian cells, cellular senescence has been defined as a stress response. It is characterized by a stable cell cycle arrest, morphological transformation, a secretion of pro-inflammatory factors termed the SASP (senescence associated secretory phenotype) and the alteration of the chromatin structure. Originally, telomere loss or dysfunction was shown to trigger the onset of senescence. However, the senescence state can also result from inadequate culture conditions, oncogene induction or genotoxic stresses. Work in the lab focuses on mechanisms governing the onset and maintenance of senescence and on the search for new markers of senescence. We have recently identified chromatin modifications and epigenetic regulations during cellular senescence, such as post-translational modifications of histones and changes in the histone variants composition of nucleosomes. Mass spectrometry revealed the accumulation of a specific histone variant in DNA-damage induced senescence. This variant, H2A.J, makes up to 1% of the H2A histone content during proliferation, but reaches 20% of H2A species during deep senescence. The goal of my thesis work was to determine the function of this histone variant. We produced stable human fibroblast cell lines expressing shRNAs silencing the H2A.J gene. Microarray and RNA-sequencing analyses have shown that H2AJ-depleted fibroblasts have an altered transcriptome. In particular, such cells show a greatly delayed derepression in senescence of several SASP genes coding for some key cytokines and chemokines. This result indicates that accumulation of H2A.J in senescence is important for efficient expression of the SASP phenotype. Finally, the accumulation of senescent cells in aged tissues has often been inferred using surrogate markers (DNA damage, SA-B-Galactosidase, etc.). Our data suggest that H2AJ accumulation may be a novel in-vivo biomarker of aging for certain cell types

Abstract This chapter examines the development of high-level biological classification in France from the mid-Eighteenth to the mid-Nineteenth centuries. The period 1750–1800 brought revolution to natural history in France, as Buffon and the Encyclopédie gave way to the Muséum d’histoire naturelle. Lamarck reordered the animaux sans vertèbres, proposing not only his well-known trees of animal relations (1809, 1815) but also, just before his death, a major variant. Cuvier’s four embranchemens dismembered the animal series; Geoffroy Saint-Hilaire tried to restore a unity of plan. Diverse arrangements at the plant-animal boundary, including an important (albeit problematic) new “third kingdom”, are seen in works of seven other naturalists who wrote in French between 1786 and 1856.