Academic literature on the topic 'Altérations de facteurs de transcription'

La fonction d’excrétion du rein fait intervenir des glomérules chargés de filtrer sélectivement le sang. L’acteur principal du filtre glomérulaire est le podocyte dont les pédicelles entrelacés portent des complexes moléculaires (néphrine, podocine, etc.) qui sont responsables du fonctionnement de la barrière de filtration (diaphragme de fente). Des altérations de ces podocytes entraînent une protéinurie massive qui caractérise le syndrome néphrotique. Parmi les formes les plus malignes de cette pathologie, se trouve le syndrome néphrotique idiopathique dont la physiopathologie reste inconnue. Ce syndrome regroupe essentiellement deux entités : les lésions glomérulaires minimes et la hyalinose segmentaire et focale. Ces pathologies impliqueraient les cellules du système immunitaire et plusieurs facteurs de perméabilité circulants qui agiraient sur la morphologie et le fonctionnement des podocytes.

Les données de la littérature scientifique mettent en évidence des déficits des fonctions exécutives et émotionnelles chez les patients souffrants d’addictions (Bechara et al., 2001). Ces déficits pourraient jouer un rôle majeur dans l’installation de la maladie et dans la rechute (Bechara et al., 2005). En particulier, en ce qui concerne les troubles liés à l’usage de l’alcool, de nombreuses données viennent mettre en évidence un continuum d’altérations cérébrales qui peuvent entraîner des déficits neuropsychologiques et notamment altérer le fonctionnement exécutif, la mémoire épisodique et la métamémoire, les compétences visuospatiales mais aussi les capacités psychomotrices ou émotionnelles (Le Berre et al., 2012 ; Pitel et al., 2007). Un certain nombre de travaux récents ont ouvert la voie à des approches thérapeutiques à l’aide de la remédiation cognitive portant sur les fonctions exécutives (Rupp et al., 2012). Toutefois, ces travaux restent encore du domaine de la recherche et les applications pratiques demeurent limitées. Par ailleurs, peu d’auteurs se sont penchés sur une approche thérapeutique intégrant la correction des déficits émotionnels, fréquents dans les addictions, ou bien le développement d’alternatives fonctionnelles, en association à la réhabilitation des fonctions exécutives. Nous proposons dans cette session thématique de dresser un état des lieux sur la remédiation cognitive dans le domaine des addictions ; il s’agira tout d’abord de mettre en évidence les altérations cognitives fréquemment retrouvées dans les trouble liés à l’usage de substance en particulier l’alcool (H. Beaunieux, Caen) puis de présenter une revue de la littérature sur les éléments de dépistage et les facteurs évolutifs et pronostics liés à ces altérations (P. Perney, Nîmes) et enfin de proposer des stratégies de prises en charge à partir des données de l’expérimentation et de la pratique clinique (G. Brousse, Clermont-Ferrand).

Les gènes RUNX1 et CBFB codent pour les sous-unités du core binding factor (CBF), facteur de transcription hétérodimérique essentiel de l’hématopoïèse définitive. La dérégulation du CBF est l'une des anomalies les plus fréquemment rencontrées dans les hémopathies malignes. Puisque la perturbation seule du CBF est insuffisante au développement d’une leucémie aiguë myéloïde (LAM), les LAM impliquant le CBF sont considérées comme des modèles de leucémogénèse multi-étapes, nécessitant la coopération d’anomalies génétiques additionnelles.Dans ce travail, nous nous sommes intéressés aux LAM de type CBF, caractérisées soit par une t(8;21)/fusion RUNX1-RUNX1T1 soit par une inv(16)/fusion CBFB-MYH11, ainsi qu’aux LAM avec mutations germinales de RUNX1 (définissant la thrombopénie familiale avec prédisposition aux leucémies aiguës ou FPD/AML). Afin d’identifier des anomalies additionnelles, nous avons étudié les prélèvements de patients atteints de LAM CBF inclus dans les essais français ELAM02 (0-18 ans) et CBF2006 (18-60 ans) par séquençage à haut débit (n=215) et single nucleotide polymorphism-array (n=198). Les échantillons de 25 individus atteints de FPD/AML (issus de 15 familles), diagnostiqués entre 2005 et 2014, ont également été séquencés au stade thrombopénique et au moment de la transformation en leucémie aiguë.Dans les LAM CBF, les mutations activatrices des voies tyrosines kinases (TK) sont les événements les plus fré-quents quel que soit le sous-type de LAM CBF [t(8;21) ou inv(16)], comme cela a déjà été rapporté dans d’autres études. En revanche, les mutations affectant les gènes du remodelage chromatinien ou du complexe de la cohésine sont identifiées à des fréquences élevées (41% et 18% respectivement) dans les LAM avec t(8;21) tandis qu’elles sont pratiquement absentes dans les LAM avec inv(16). Dans les LAM avec t(8;21), la coexistence de ces mutations avec les mutations de type TK est associée à un pronostic défavorable suggérant une synergie entre ces événements. D'autres événements fréquemment retrouvés incluent les mutations de ZBTB7A et DHX15 dans les LAM avec t(8;21) (20% et 6% respectivement) et les délétions/mutations de FOXP1 dans les LAM avec inv(16) (7%). Enfin, nous avons décrit la perturbation de CCDC26 comme une possible lésion associée à une signalisation aberrante des TK dans les LAM CBF (4,5% des cas).Dans les FPD/AML, l'analyse mutationnelle a révélé l'acquisition d'un deuxième événement impliquant RUNX1 chez tous les patients ayant développé une LAM. Ce deuxième événement correspondait soit à une mutation somatique du second allèle de RUNX1 soit à la duplication de la mutation germinale de RUNX1 (par perte d'hétérozygotie sans anomalie du nombre de copies ou trisomie 21 acquise). En pratique clinique, cela suggère que la présence de deux mutations différentes de RUNX1 ou d'une seule mutation avec un ratio allélique supérieur à 50% chez un patient atteinte de LAM doit alerter sur la possibilité d’un syndrome FPD/AML sous-jacent
RUNX1 and CBFB encode subunits of the core binding factor (CBF), a heterodimeric transcription factor required for the establishment of definitive hematopoiesis. Deregulation of the CBF is one of the most frequent aberrations in hematological malignancies. Since CBF disruption alone is insufficient to induce acute myeloid leukemia (AML) on its own, AML with CBF involvement is considered as a model of multistep leukemogenesis requiring additional genetic aberrations.Here, we focused on acute myeloid leukemia (AML) with t(8;21)/RUNX1-RUNX1T1 fusion and AML with inv(16)/CBFB-MYH11 fusion, reported together as CBF AML, as well as AML with germline RUNX1 mutation (defining the familial platelet disorder with propensity to develop leukemia or FPD/AML).In order to explore additional genomic aberrations, we performed comprehensive genetic profiling in CBF AML patients enrolled in the French trials ELAM02 (0-18 years) and CBF2006 (18-60 years) using both high-throughput sequencing (n=215) and single nucleotide polymorphism-array (n=198). In addition, we sequenced samples from 25 individuals with FPD/AML (15 pedigrees) diagnosed between 2005 and 2014 at thrombocyto-penic stage and during leukemic progression.In CBF AML, mutations in genes activating tyrosine kinase (TK) signaling were frequent in both subtypes as previously described by others. By contrast, we found mutations in genes encoding chromatin modifiers or members of the cohesin complex with high frequencies in t(8;21) AML (41% and 18% respectively) while they were nearly absent in inv(16) AML. Interestingly, such mutations were associated with a poor prognosis in patients with TK mutations suggesting synergic cooperation between these events. Other events included ZBTB7A and DHX15 mutations in t(8;21) AML (20% and 6% respectively) and FOXP1 deletions or truncating mutations in inv(16) AML (7%). Finally, we described CCDC26 disruption as a possible new lesion associated with aberrant TK signaling in this particular subtype of leukemia (4.5% of CBF AML).In FPD/AML, mutational analysis revealed the acquisition of a second event involving RUNX1 in all patients with AML including somatic mutation of the second allele or duplication of the germline RUNX1 mutation through copy-neutral loss of heterozygosity and trisomy 21. In clinical practice, we suggest that the occurrence of two different RUNX1 mutations or a single RUNX1 mutation with a variant allele frequency higher than 50% in a patient with AML should alert about the possibility of FPD/AML

La toxoplasmose, pathologie due à un parasite, Toxoplasma gondii, est l’une des infections les plus fréquentes en France:environ 50 % de la population adulte est infectée et on estime que 200 000 à 300 000 nouvelles infections surviennent chaque année dont 15 à 20 % sont symptomatiques. La gravité de l’infection est liée au risque de transmission fœtale du parasite en cas de contamination en cours de grossesse et au risque différé de réactivation sous l’effet d’une immunodépression. Il n’existe aucun traitement efficace visant les formes intracellulaires du parasite et aucun vaccin. T. Gondii est un parasite intracellulaire obligatoire qui interfère avec les voies de signalisation moléculaires des cellules-hôtes et altère de nombreux phénomènes physiologiques comme la différenciation, l’apoptose et la prolifération. Le facteur de transcription UHRF1 (Ubiquitin-like, containing PHD and RING finger domains, 1) est un des principaux régulateurs du cycle cellulaire. Il présente des propriétés de « methyl-CpG-binding protein » qui lui confère un rôle crucial dans la réplication du code épigénétique lors de la prolifération cellulaire. Les mécanismes moléculaires par lesquels le parasite agit sur la cellule-hôte restent peu connus. Nous avons observé que l’infection par T. Gondii conduit à une inhibition de la prolifération des cellules-hôtes due à un arrêt du cycle cellulaire en phase G2. Ceci s’accompagne d’une diminution d’expression de la cycline B et d’une forte augmentation d’UHRF1 dans les cellules-hôtes. L’inhibition d’UHRF1 par des SiRNA induit une baisse significative de la croissance parasitaire. Nous avons observé une augmentation de liaison d’UHRF1 au promoteur de la cycline B au cours de l’infection par T. Gondii. UHRF1 pourrait donc être responsable de la répression du gène de la cycline B conduisant à l’arrêt du cycle cellulaire. T. Gondii est un parasite unique, capable de moduler l’expression des gènes en interférant avec deux modifications épigénétiques importantes que sont la méthylation et la modification des histones. Or UHRF1 est un facteur de transcription qui relie ces deux modifications épigénétiques. Ceci ferait d’UHRF1 un outil puissant qui permettrait au parasite d’exploiter le génome de la cellule-hôte. L’activation d’UHRF1 ferait intervenir le facteur de transcription NF-kB et un facteur parasitaire issu des rhoptries
Toxoplasmosis, caused by a parasite, Toxoplasma gondii, is one of the most common infections in France:about 50% of the adult population is infected and it is estimated that 200,000-300,000 new infections occur each year, 15-20% which are symptomatic. The severity of infection is due to the risk of fetal transmission of the parasite in cases of infection during pregnancy and the risk of reactivation in the case of immunosuppression. There is no efficient treatment for the intracellular forms of the parasite and no vaccine. T. Gondii is an obligate intracellular parasite that interferes with the molecular signaling pathways of host cells and alters several physiological processes such as differentiation, apoptosis and proliferation. The transcription factor UHRF1 (ubiquitin-like, containing PHD and RING finger domains, 1) is a key cell cycle regulator. It’s also a "methyl-CpG-binding protein” that gives it a crucial role in the replication of the epigenetic code. The molecular mechanisms by which the parasite affects the host cell remain poorly understood. We observed that infection with T. Gondii leads to an inhibition of proliferation of host cells due to cell cycle arrest in G2 phase. This results in a decrease of expression of cyclin B and a sharp increase in UHRF1 in host cells. Inhibition of UHRF1 by SiRNA in host cells induces a significant decrease in parasite growth. We observed an increase in binding of UHRF1 to cyclin B promoter during infection with T. Gondii. UHRF1 could be responsible for the repression of cyclin B gene, leading to cell cycle arrest. T. Gondii is able to modulate gene expression by interfering with two important epigenetic modifications, methylation and histone modifications. UHRF1 is a transcription factor that connects these two epigenetic modifications. This would make UHRF1 a powerful tool that would allow the parasite to exploit the genome of the host cell. Activating UHRF1 involved the transcription factor NF-kB and a factor based on the parasite rhoptries

Les cellules cancéreuses sont capables de réactiver la transition Epithélio-Mésenchymateuse (EMT), mécanisme embryonnaire, pour acquérir une mobilité et une capacité de dédifférenciation. L'EMT conduit à une reprogrammation génétique avec la réactivation d'inducteurs de l'EMT, qui sont en majorité des facteurs de transcription (EMT-TF), et conduit à l'inhibition de miARN. Par ailleurs des stress oncogéniques sont essentiels à la progression tumorale. Le but de mon projet de thèse était de comprendre comment les événements de reprogrammation génétique survenant au cours de l'EMT coopèrent avec des stress oncogéniques dans la transformation tumorale mammaire.Premièrement, un criblage basé sur la coopération oncogénique en soft agar assay, entre les EMT-TFs et les stress oncogénique a été réalisé. Suite à une analyse bioinformatique, différentes signatures d'EMT-TF associés à un stress oncogénique ont été identifiées. Ainsi, par exemple, l'expression de l'EMT-TF Zeb1 et l'EMT-TF GSC sont associés à la délétion du gène suppresseur de tumeur PTEN pour transformer des cellules mammaires immortalisées. Une analyse en immuno-histochimie sur un set de 558 tumeurs du sein triple négatives a validé in vivo la présence d'une corrélation entre l'expression de GSC et l'expression de PTEN. Cependant cette association semble être plus complexe. En effet, l'expression de GSC est négativement associée à l'expression nucléaire de PTEN tandis qu'elle est positivement associée à l'expression de PTEN cytoplasmique. Enfin une analyse sur des métadonnées publiques de cancers telles que le TCGA ou le METABRIC est en cours pour valider ces signatures in vitro et plus largement pour déterminer comment l'EMT ou les signatures associées aux EMT-TF se corrèlent avec les voies oncogéniques classiques. Deuxièmement, une analyse in silico à partir d'algorithmes prédictifs de cibles de miARN, a été réalisée pour sélectionner les miARN capables d'inhiber l'expression de plusieurs EMT-TF. Deux miARN (miR-495 et 590-3p) ont été identifiés ciblant plusieurs membres des 4 principales familles d'EMT-TF (FoxC, Snail, bHLH et ZEB). Des tests in vitro ont été réalisés pour valider ces régulations identifiant Slug comme une cible de miR-590-3p. De plus, l'expression de ces miARN dans des lignées cellulaires mammaires est négativement associée à l'expression des EMT-TF et des marqueurs de l'EMT. Un traitement au TGF, inducteur de l'EMT, diminue leur expression, signifiant potentiellement que ces miARN peuvent négativement réguler l'EMT. En parallèle, plusieurs EMT-TF sont capables de réprimer l'expression de miR-590-3p, agissant directement sur son promoteur, créant ainsi des boucles de régulation. Des études fonctionnelles utilisant des vecteurs d'expression stable de miR-590-3p sembleraient montrer un rôle secondaire de ce miARN dans la régulation de l'EMT car mir-590-3p dérégule des marqueurs secondaires de l'EMT comme la N-cadhérine. Des études de restauration de fonctions sont envisagées pour déterminer quelle est l'importance de ces boucles de régulation dans la progression tumorale mammaire. Plus largement, l'expression des miARN identifiés va être corrélée avec les signatures associées aux EMT-TF et aux voies oncogéniques classiques pour déterminer le lien entre ces trois composants dans la tumorigenèse mammaire. Mes travaux de thèse ont montré qu'il existait un intéractome entre des inducteurs de l'EMT, des stress oncogéniques et des miARNs au cours de la transformation mammaire humaine
Cancer cells are able to reactivate the Epithelio-Mesenchymal Transition (EMT), an embryonic mechanism, to acquire mobility and dedifferentiation capacities. EMT leads to a genetic reprogramming with the reactivation of EMT inductors, mainly transcription factors (EMT-TF) and the inhibition of miRNA. Otherwise, oncogenic stresses are essentials to tumor progression. The aim of my thesis project was to have a better understanding about the cooperation between events of genetic reprogramming occurring during EMT and oncogenic stresses during mammary tumor transformation. First, a screening based on oncogenic cooperation in soft agar assay, between EMT-TFs and oncogenic stresses was performed. Following a bioinformatics analysis, different EMT-TFs signatures associated with an oncogenic stress were identified. Thus, for example, the expression of EMT-TF ZEB1 and GSC were associated with the deletion of tumor suppressor gene PTEN to transform immortalized mammary epithelial cells. An immunohistochemistry analysis on a set of 558 triple negative breast cancers validated in vivo the presence of a correlation between the expressions of GSC and PTEN. However, this association seems to be more complex. Indeed, the expression of GSC is negatively associated with the nuclear expression of PTEN while it’s positively associated with the cytoplasmic expression of PTEN. Finally, an analysis of public metadata on cancer samples as TCGA or METABRIC is ongoing to validate these in vitro signatures and wider to determine how EMT or EMT-TFs associated signatures correlate with classical oncogenic pathways.Secondly, an in silico analysis, from predictive algorithms of miRNA targets, was performed to select miRNA able to inhibit the expression of several EMT-TFs. Two miRNA (miR-495 and miR-590-3p) were identified targeting several members of four principal’s families of EMT-TFs (FOXC, Snail, bHLH and ZEB). In vitro tests were realized to validate these regulations identifying Slug as a target of miR-590-3p. Moreover, these miRNAs expression in mammary cell lines is negatively correlated with EMT-TFs expression and EMT markers. A treatment with TGF-, a major EMT inductor, decreases their expression, potentially meaning that these miRNA can negatively regulate EMT. In parallel, several EMT-TFs are able to repress the expression of miR-590-3p, acting directly on its promotor, thus creating feedback loops. Functional studies using stable expression vector of miR-590-3p suggest a secondary role of this miRNA in the regulation of EMT because miR-590-3p deregulates EMT secondary markers as N-Cadherin. Functions restauration studies are planned to determine how important these feedback loops in mammary tumor progression are. To open the project, expression of these identified miRNA will be correlated with EMT-TF associated signatures and with classical oncogenic pathways to determine the link between these three components in mammary tumorigenesis. My thesis works are shown that there is an interactome between EMT inductors, oncogenic stresses and miRNA during human mammary transformation

Le gène PAX5 (Paired boX 5) code un facteur de transcription essentiel pour la différenciation lymphoïde B. Nous avons montré que les deux isoformes PAX5A et PAX5B étaient différentiellement régulées mais pouvaient exercer une fonction équivalente durant l'induction de la différenciation lymphoïde B et pourraient présenter des différences fonctionnelles à la suite de l'activation des lymphocytes B. Le contrôle précis de leur expression peut ainsi refléter un moyen d'ajuster finement le dosage de PAX5 pendant le processus de différenciation des cellules de la lignée lymphoïde B. PAX5 est la cible principale d'une large diversité d'altérations somatiques dans les LAL-B de l'enfant et de l'adulte. Cependant, le rôle des protéines de fusion impliquant PAX5 dans l'initiation et la transformation des LAL-B est encore méconnu. Nous avons précédemment décrit une nouvelle translocation chromosomique récurrente t(7;9)(q11;p13) dans les LAL-B qui juxtapose PAX5 à la séquence codante du gène de l'élastine (ELN). Pour étudier la fonction de la protéine de fusion résultante, PAX5-ELN, au cours du développement leucémique, nous avons créé un modèle murin dans lequel le transgène PAX5-ELN est exprimé spécifiquement dans le compartiment B. Les souris exprimant PAX5-ELN développent un phénotype de LAL-B avec une pénétrance de 80%. Leur transformation leucémique est associée à l'acquisition de mutations secondaires récurrentes des gènes Ptpn11, Kras, Pax5, et Jak3 affectant d'importantes voies de signalisation requises pour la prolifération cellulaire. Nos études fonctionnelles ont démontré que PAX5-ELN altérait in vitro et in vivo le développement lymphoïde B et pouvait induire une expansion aberrante du compartiment progéniteur B (pro-B) au stade préleucémique. Nos approches moléculaires et computationnelles ont identifié des gènes-candidats régulés par PAX5-ELN et pouvant être impliqués dans l'initiation leucémique. Nos données fournissent ainsi un nouveau modèle d'étude in vivo récapitulant la leucémogenèse multi-étapes des LAL-B décrites chez les patients et impliquent fortement les protéines de fusion engageant PAX5 en tant que puissantes oncoprotéines dans le développement leucémique. Par ailleurs, il existe de plus en plus de preuves d'une base génétique héréditaire de prédisposition aux LAL-B pédiatriques. Dans ce contexte, quatre cas de familles non-apparentées affectées par des LAL-B et exprimant des mutations ponctuelles germinales et hétérozygotes de PAX5 ont récemment été rapportés : la mutation PAX5 G183S altérant le domaine octapeptide de PAX5 a été décrite chez trois familles alors que la mutation PAX5 R38H altérant le domaine de liaison à l'ADN de PAX5 a été identifiée chez une autre. Nous avons renforcé l'hypothèse du caractère héréditaire des LAL-B familiales avec la description de trois nouveaux cas de LAL-B au sein d'une même famille exprimant la mutation germinale PAX5 R38H. Pour étudier l'effet intrinsèque de la protéine mutée PAX5 R38H dans le développement lymphoïde B, nous avons effectué des tests fonctionnels in vitro et in vivo combinés à une analyse d'expression génique, basés sur une approche de complémentation rétrovirale. Nos résultats ont indiqué que PAX5 R38H agissait comme un fort variant hypomorphique qui échouait à induire la différenciation lymphoïde B et n'exerçait pas d'effet dominant-négatif sur la forme sauvage de PAX5. Des transplantations syngéniques de cellules exprimant PAX5 R38H ont démontré qu'elles maintenaient une capacité de prise de greffe et menaient au développement leucémique chez la souris. Notre analyse transcriptomique a confirmé la perte de fonction de PAX5 sur ses gènes cibles et a révélé une signature moléculaire spécifique au mutant. Nos données mettent ainsi en évidence l'importance de la dérégulation transcriptionnelle dans la leucémogenèse des LAL-B familiales, en particulier des gènes impliqués dans la différenciation lymphoïde B
The PAX5 (Paired boX 5) gene encodes a key transcription factor crucial for B-cell differentiation. We showed that the two PAX5 isoforms are differentially regulated but have equivalent function during early B-cell differentiation. Indeed, PAX5A and PAX5B isoforms can both induce B-cell program but may have functional differences after B-cell activation. The tight control of their expression may thus reflect a way to finely tune PAX5 dosage during B-cell differentiation process. PAX5 is a well-known haploinsufficient tumor suppressor gene in human B-cell precursor acute lymphoblastic leukemia (BCP-ALL) and is the main target of a wide diversity of somatic alterations in childhood and adult BCP-ALL, occurring in one third of sporadic cases. However, the role of PAX5 fusion proteins in BCP-ALL initiation and transformation is ill-known. We previously reported a new recurrent t(7;9)(q11;p13) chromosomal translocation in human BCP-ALL that juxtaposed PAX5 to the coding sequence of elastin (ELN). To study the function of the resulting PAX5-ELN fusion protein in BCP-ALL development, we generated a mouse model in which the PAX5-ELN transgene is expressed specifically in B cells. PAX5-ELN-expressing mice efficiently developed BCP-ALL phenotype with a penetrance of 80%. Leukemic transformation was associated with clonal Immunoglobulin gene rearrangement and recurrent secondary mutations in Ptpn11, Kras, Pax5, and Jak3 genes affecting key signaling pathways required for cell proliferation. Our functional studies demonstrated that PAX5-ELN impairs B-cell development in vitro and in vivo and induces an aberrant expansion of the pro-B cell compartment at the preleukemic stage. Our molecular and computational approaches identified PAX5-ELN-regulated candidate genes that establish the molecular bases of the preleukemic state to drive BCP-ALL initiation. In conclusion, our study provides a new in vivo model recapitulating the multistep leukemogenesis process of human BCP-ALL and strongly implicates PAX5 fusion proteins as potent oncoproteins in leukemia development. Furthermore, there is increasing evidence for an inherited genetic basis of susceptibility to childhood BCP-ALL. In this context, four unrelated families with childhood BCP-ALL expressing heterozygous PAX5 germline point mutations were recently reported: the recurrent mutation PAX5 G183S affecting the octapeptide domain of PAX5 has been described in three families while PAX5 R38H affecting its DNA-binding paired domain has been identified in another one. We strengthen the hypothesis of inherited character of familial BCP-ALL with the description of three novel familial BCP-ALL cases in related patients that express the germline PAX5 R38H mutation. To uncover the intrinsic effect of PAX5 R38H mutant in B-cell development, we performed in vitro, and in vivo functional assays combined with a gene expression analysis, based on a retroviral complementation approach. Our results indicated that PAX5 R38H mutant acts as a strong hypomorphic variant that fails to drive B-cell differentiation and does not exert a dominant-negative effect on wild-type PAX5. Syngeneic transplantation of PAX5 R38H-expressing cells demonstrated maintenance of engraftment capacity and led to development of BCP-ALL phenotype in mice. Our transcriptomic analysis of these PAX5 R38H-expressing cells showed that PAX5 R38H drastically alters the pattern of expression of PAX5 target genes but also revealed a distinct molecular signature specific to PAX5 R38H. Together with previous unrelated family study, our observations allow to establish the recurrence of the germline PAX5 R38H mutation associated with BCP-ALL. Our data also highlight the importance of transcriptional dysregulation in leukemogenesis of familial BCP-ALL, particularly of genes involved in B-cell differentiation

Le transcriptome et le positionnement cis-tridimensionnel des domaines chromatiniens subissent conjointement des modifications profondes lors de la différenciation et de la reprogrammation cellulaire. Dans les cellules souches embryonnaires, des facteurs de transcription maîtres comme Pou5f1/Oct4, Nanog, Sox2 et Klf4 sont responsables d’un réseau de régulation qui va architecturer une chromatine aux propriétés pluripotentes. Au cours de la différenciation, cette chromatine peut être modifiée de manière spécifique à chaque destinée cellulaire, afin de spécialiser et de restreindre le répertoire de gènes exprimés. Ce processus va notamment mettre en jeu l’activation d’enhancers liés par des facteurs de transcription exprimés de novo. Par des méthodes de cartographies épigénomiques dans différentes lignées cellulaires, nous avons observé que l’ADN des enhancers actifs est hypométhylé et que la différenciation cellulaire in vitro s’accompagne d’une hydroxyméthylation de novo de certains enhancers activés
Transcriptome and cis-tridimensional positioning of chromatin domains undergo deep modifications during cell differentiation and reprogramming. In embryonic stem cells, master genes such as Pou5f1/Oct4, Nanog, Sox2 and Klf4 are implicated in a regulatory network which builds a pluripotent chromatin. This chromatin can be modified in a cell fate-specific manner during differentiation, allowing specialization and restriction of gene expression patterns. Specific enhancers bound by de novo expressed transcription factors become activated during this process. Using epigenomic mapping technologies in different cell lines, we observed that DNA of active enhancers is hypomethylated and that DNA of activated enhancers can be de novo hydroxymethylated during in vitro cell differentiation

Les cellules vivantes sont constamment soumises à des agents, endogènes et exogènes, qui peuvent induire des lésions sur l'ADN. Ces agents peuvent menacer l'intégrité du génome, bloquer les processus de réplication, transcription et traduction, ou encore avoir des effets génotoxiques. Les organismes ont alors développé des systèmes de surveillance qui coordonnent la réparation de l'ADN et la progression du cycle cellulaire afin de lutter contre l'accumulation de dommages sur leur ADN. Les mécanismes de réparation de l'ADN, découverts à la fois dans les organismes procaryotes et eucaryotes, ont pour rôle le maintien de l'intégrité du matériel génétique. Ces mécanismes comprennent la réparation par excision de nucléotides (NER), la réparation par excision de bases (BER), la réparation des mésappariements (MMR) et la réparation des cassures double-brin (DSBR). La réparation couplée à la transcription (RCT) est une sous-voie de la réparation par excision de nucléotides qui permet une réparation rapide des lésions uniquement localisées sur le brin transcrit et affectant des gènes en cours de transcription. Elle se différencie de la sous-voie de la réparation du génome global (GGR) qui opère sur l'ensemble du génome sans distinction entre les brins transcrits et non transcrits. L'implication dans la RCT de l'ARN Polymérase (ARNP) et de la protéine Mfd (Mutation Frequency Decline), aussi connue sous le nom TRCF (Transcription Repair Coupling Factor), est ce qui permet la réparation préférentielle du brin transcrit. Le blocage de l'ARNP par une lésion sur le brin transcrit agit comme un senseur de dommage et déclenche la RCT. En effet, l'ARNP bloquée doit être déplacée afin de rendre la lésion accessible aux facteurs de réparation avals. Chez E. Coli c'est la translocase Mfd qui joue ce rôle : elle déplace l'ARNP bloquée et coordonne l'assemblage des facteurs UvrAB(C) au site de la lésion. Des études récentes ont montré que, après s'être lié à l'ARNP et l'avoir déplacée, Mfd reste sur l'ADN sous la forme d'un complexe de translocation stable impliquant l'ARNP même si cette dernière n'est plus directement liée à l'ADN. La technique de nanomanipulation par pince magnétique de molécules uniques d'ADN portant une lésion a été utilisée afin de comprendre comment UvrAB(C) sont recrutés via le complexe Mfd-ARNP. Cette technique a permis d'observer en temps réel jusqu'à l'incision par UvrC la RCT, qui comporte un grand nombre d'étapes et implique de nombreuses protéines. Il a été observé que le recrutement d'UvrA et d'UvrAB par le complexe Mfd-ARNP stoppe la translocation du complexe sur l'ADN et entraine la dissolution du complexe avec un passage de relais moléculaire dans une cinétique lente. La combinaison de la nanomanipulation de molécule-unique avec la fluorescence montre en outre que la dissolution du complexe entraine non seulement la perte de l'ARNP mais aussi celle de Mfd. Ce passage de témoin moléculaire permet d'avoir une réaction d'incision du brin endommagé par UvrC plus rapide par rapport à ce qui se produit lors de la réaction sur une molécule unique dans le cadre de la réparation globale du génome. Un modèle global intégrant les protéines impliquées dans la RCT et la GGR et donnant les caractéristiques cinétiques des différentes réactions se produisant en parallèle dans les deux sous-voies a été proposé
The DNA in living cells is constantly threatened by damages from both endogenous and exogenous agents, which can threaten genomic integrity, block processes of replication, transcription and translation and have also genotoxic effects. In response to the DNA damage challenge, organisms have evolved diverse surveillance mechanisms to coordinate DNA repair and cell-cycle progression. Multiple DNA repair mechanisms, discovered in both prokaryotic and eukaryotic organisms, bear the responsibility of maintaining genomic integrity; these mechanisms include nucleotide excision repair (NER), base excision repair (BER), mismatch repair (MMR) and double strand break repair (DSBR). Transcription-coupled DNA repair (TCR) is a specialized NER subpathway characterized by enhanced repair of the template strand of actively transcribed genes as compared to the classical global genome repair (GGR) subpathway of NER which does not distinguish between template and non-template strands. TCR achieves specialization via the involvement of RNA polymerase (RNAP) and the Mfd (Mutation Frequency Decline) protein, also known as TRCF (transcription repair coupling factor). TCR repair initiates when RNAP stalls at a DNA lesion on the transcribed strand and serves as the da mage sensor. The stalled RNAP must be displaced so as to make the lesion accessible to downstream repair components. E. Coli Mfd translocase participates in this process by displacing stalled RNAP from the lesion and then coordinating assembly of the UvrAB(C) components at th( damage site. Recent studies have shown that after binding to and displacing stalled RNAP, Mfd remains on the DNA in the form of a stable, translocating complex with evicted RNAP. So as to understand how UvrAB(C) are recruited via the Mfd-RNAP complex, magnetic trapping of individual, damaged DNA molecules was employed to observe-in real-time this multi¬component, multi-step reaction, up to and including the DNA incision reaction by UvrC. It was found that the recruitment of UvrA and UvrAB to the Mfd-RNAP complex halts the translocating complex and then causes dissolution of the complex in a molecular "hand-off" with slow kinetics Correlative single-molecule nanomanipulation and fluorescence further show that dissolution of the complex leads to loss of not only RNAP but also Mfd. Hand-off then allows for enhanced incision of damaged DNA by the UvrC component as compared to the equivalent single-moleculE GGR incision reaction. A global model integrating TCR and GGR components in repair was proposed, with the overall timescales for the parallel reactions provided

SOX9, gène majeur du développement, est localisé au sein d'un désert génique représentant son domaine de régulation. Les mutations du gène SOX9 résultent en un syndrome polymalformatif la dysplasie campomelique (PC). Les endophénotypes de la PC dans leurs formes isolés - séquence de Pierre Robin (SPRi) et anomalies de différentiation sexuelle (DSDi) — peuvent survenir suite à des altérations (translocations, délétions, mutations ponctuelles) des régions non-codantes au locus SOX9. Des études in vitro et in vivo indiquent que ces altérations, localisées a grande distance par rapport à SOX9 (>l,2Mb/SPR; >500kb/DSD), concernent les éléments conservés au cours de l'évolution ayant une fonction régulatrice d'expression tissu et stade spécifique. Les altérations identifiées chez les patients SPRi ou ADSi affecteraient l'expression tissu spécifique respectivement dans le mésenchyme mandibulaire ou les gonades pendant que les autres domaines d'expression de SOX9 resteraient intacts
SQX9 is a major developmental gene mapping to a vast gene desert that encompasses its regulatory domain. The SOX9 gene coding equence mutations result in campomelic dysplaisa (CD), a complex polymalformative syndrome. We showed that alterations of non-coding sequences (translocations, deletions or point mutations) at the SOX9 locus result in isolated CD endophenotypes namely Pierre Robin sequence (iPRS) and disorders of sex developpement (iDSD). Both in vitro and in vivo studies indicate that those alterations, located at great distance with respect to SOX9 coding sequences (>1,2Mb/iPRS; >500kb/iDSD), comprise regions conserved throughout the evolution that function as regulatory elements driving tissue specific gene expression of SOX9. We suggest that alterations identified in iPRS and iDSD patients represent a tissue specific loss of SOX9 expression in the mandibular mesenchyme or the developing gonad respectively, while other territories of normal SOX9 expression remain intact

Le syndrome de Li-Fraumeni (LFS), qui résulte d’altérations constitutionnelles hétérozygotes du gène TP53, représente l’une des formes héréditaires de cancer les plus graves. Afin de déterminer les bases moléculaires du gradient de sévérité clinique des mutations de TP53, nous avons étudié les conséquences fonctionnelles des différentes classes de mutation de TP53 dans le contexte génétique des patients LFS, et nous avons montré que les mutations faux-sens de TP53 associées à un effet dominant négatif altèrent drastiquement la réponse de p53 aux lésions de l’ADN en comparaison avec les mutations nulles, dans les cellules non tumorales des patients LFS, définissant ainsi un véritable endophénotype de gravité. Grâce au développement d’une version simplifiée de l’essai fonctionnel, nous avons pu confirmer ces observations. L’analyse de ChIP-Seq, que nous avons mise au point, nous a permis de montrer que l’altération drastique de la réponse transcriptionnelle de p53 aux lésions de l’ADN dans les lymphocytes de patients LFS porteurs d’une mutation faux-sens à effet dominant négatif résulte d’une altération de fixation de p53 sur l’ADN. Afin de montrer la contribution des chimiothérapies dans la survenue des cancers primitifs multiples dans le LFS, nous avons développé un nouveau test de génotoxicité nommé p53 genotoxicity assay, et nous avons montré que toutes les classes de chimiothérapies que nous avons testées, à l’exception des poisons du fuseau mitotique, sont fortement génotoxiques. Ainsi, l’ensemble de nos résultats montrent que les mutations de TP53 agissent comme des mutations permissives permettant aux stimuli oncogéniques de conduire à une transformation maligne
Li-Fraumeni Syndrome (LFS), resulting from heterozygous germline mutations of TP53, is one of the most severe hereditary cancer syndromes. In order to determine the molecular basis of the clinical gradient of germline TP53 mutations, we studied the functional consequences of the different types of TP53 mutations in the genetic context of the patients, and we showed that TP53 missense mutations with dominant-negative effect alter the p53 transcriptional response to DNA damage more drastically than null mutations. These results indicate that the impact of the mutations on p53 transcriptional response to DNA damage in LFS lymphocytes can be considered as an endophenotype of the clinical severity of germline TP53 mutations. The use of the simple p53 functional assay allowed us to confirm these observations on a large number of mutations. ChIP-Seq analysis performed on lymphocytes derived from TP53 wild-type control subject and LFS patient with TP53 dominant-negative missense, showed that the drastic alteration of p53 transcriptional response to DNA in LFS lymphocytes harboring dominant negative missense mutations, is explained by a massive and global alteration of p53 DNA binding. In order to determine the causative role of chemotherapies in the appearance of secondary tumours in LFS, we developed a new genotoxicity assay, named the p53 genotoxicity assay. This assay allowed us to show that most of the drugs commonly used in cancer treatment, except the microtubule poisons, are highly genotoxic. Thus, in TP53 mutation carriers, germline TP53 mutations represent a genetic permissive context facilitating the malignant transformation of cells in which DNA damage has occurred

Le maintien d'un équilibre redox est important pour l'homéostasie cellulaire, les déséquilibres engendrant une augmentation de la quantité de stress oxydant présent dans la cellule et causant des dommages structuraux et fonctionnels. Ln vitro comme in vivo, ces dommages ont un rôle important à jouer dans divers processus comme la sénescence et d'autres événements qui y sont associés, tels que la mort des cellules et la transformation cellulaire. Les facteurs Rel/NF-kappaB sont une famille de facteurs de transcription connus pour avoir une activité sensible à cet équilibre redox. Ces facteurs participent à diverses fonctions cellulaires telles que l'immunité, l'inflammation, l'apoptose et la prolifération via l'induction de toute une variété de gènes cibles. Dans cette étude nous démontrons que : 1) les facteurs de transcription de la famille Rel/NF-kappaB participent à la sénescence de kératinocytes primaires via l'induction d'un stress oxydant. Ce stress oxydant provient de l'induction d'un gène cible des facteurs Rel/ NF-kappaB, la MnSOD. Cette enzyme mitochondriale dismute les 02°- en H2O2. Ainsi l'augmentation de son expression résulte en une augmentation de la production de H2O2; 2) l'implication de la voie Rel/NF-kappaB>MnSOD>H2O2 semble généralisable à plusieurs types de cellules épithéliales. Par contre, dans les fibroblastes de derme, la sénescence passe par une déplétion des stocks de glutathion, ce qui crée une augmentation du niveau de stress oxydant. Cette déplétion résulte de la production de prostaglandines suite à l'augmentation de l'expression de l'enzyme cyclooxygénase-2 ; 3) les cellules sénescentes meurent majoritairement par autophagocytose de leurs mitochondries et noyaux altérés par le stress oxydant; 4) le stress oxydant généré au cours de la sénescence peut être à l'origine d'une instabilité génomique contribuant à l'émergence de cellules potentiellement tumorales. Dans l'ensemble nous démontrons que, via le stress oxydant, les facteurs Rel/NF-kappaB peuvent avoir un effet pro et anti-oncogénique dans un même type cellulaire au cours d'un seul et même événement, la sénescence.