Dissertations / Theses: 'Long ARNs non-codants'

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De, Clara Etienne. "Etude des longs ARNs non codants dans la leucémie aiguë myéloblastique à caryotype normal." Thesis, Toulouse 3, 2015. http://www.theses.fr/2015TOU30280/document.

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Abstract:

Les longs ARN non codants (lncRNAs) sont définis comme des transcrits de plus de 200nt et n'ayant pas de potentiel codant. Des études récentes ont démontré que les lncRNAs pouvaient être impliqués dans la régulation de la transcription, de la traduction, de la différenciation cellulaire, de l'expression génique, du cycle cellulaire et des modifications de la chromatine. De plus, il a été montré un impact fonctionnel de certains lncRNAs dans le processus de cancérogenèse mais nos connaissances actuelles sur ces molécules dans le cancer, et plus particulièrement dans la leucémie, restent extrêmement limitées. Au cours de cette étude, nous avons analysé l'expression des lncRNAs par RNA-sequencing sur 40 patients atteints de leucémie aiguë myéloblastique (LAM) à caryotype normal. Parmi les 11065 lncRNAs exprimés dans nos échantillons, nous avons identifié une signature de lncRNAs associée à la mutation de NPM1. Afin de mettre en évidence les fonctions putatives des lncRNAs sélectionnés, nous avons utilisé un algorithme de prédiction d'interaction protéine/ARN. De manière intéressante, plus de la moitié des lncRNAs présentent des sites d'interactions potentiels à SUZ12, une sous unité du complexe PRC2 (Polycomb repressive complex 2), connu pour être recruté par des lncRNAs pour la régulation épigénétique de gènes cibles. Par RNA immunoprécipitation (RIP) de SUZ12, nous avons pu démontrer que le lncRNA XLOC_087120 interagissait avec SUZ12. De plus, son expression est anti-corrélée avec celle des gènes voisins codants des histones, suggérant un rôle dans la régulation négative des histones par ce lncRNA. L'impact de la dérégulation de XLOC_087120 sur les histones a été confirmé par des expériences de surexpression et d'inhibition de ce lncRNA dans des lignées de LAM. De plus, même si la mutation NPM1 ne semble pas affecter directement l'expression de ce lncRNA, des expériences d'infection de la forme mutée de NPM1 dans une lignée LAM ont montré que NPM1 pourrait réguler la localisation nucléaire/cytoplasmique de XLOC_087120 et moduler sa fonction de répresseur. En conclusion, ces données suggèrent que les lncRNAs sont des facteurs clés dans la pathogenèse des LAMs
Long noncoding RNAs (lncRNAs) are defined as RNA transcripts that are larger than 200 nt but do not appear to have protein- coding potential. Recent studies have demonstrated that lncRNAs regulate many processes such as transcription, translation, cellular differentiation, gene expression regulation, cell cycle regulation, and chromatin modification. Cumulative evidence points towards an important role of lncRNAs in cancer initiation, development, and progression. However, our overall knowledge of lncRNAs in cancer, including leukemia, remains extremely limited. In this study, we investigated lncRNA expression by RNA-sequencing in 40 acute myeloid leukemia (AML) patients with normal karyotype. Among 11065 lncRNA expressed in our samples, we identified specific lncRNA signature associated with the presence of NPM1 mutation. To go further into the putative function of these lncRNAs, we used catRAPID Omics algorithm to predict potential protein partners. Interestingly, the majority of the selected lncRNAs contains putative SUZ12 binding sites, a PRC2 (Polycomb Repressive Complex 2) component known to be linked to lncRNAs and to epigenetically regulates target genes. By using SUZ12 RNA Immunoprecipitation, we identify one lncRNA named XLOC_087120 linked to SUZ12. XLOC_087120 is located in a region enriched in histone genes. Pearson correlation showed a significative anti-correlation between XLOC_087120 and histone neighboring coding gene expression suggesting a role of this lncRNA in the regulation of histone genes. The impact on histone genes expression was confirmed by overexpression and inhibition of XLOC_087120 in AML cell lines. Overexpression of NPM1 mutant in an AML cell line showed that NPM1 modulates the nuclear/cytoplasmic localization of XLOC_087120 and consequently its repressive function. Altogether, these data suggest that lncRNAs should be considered as key players in the pathogenesis of acute myeloid leukemias

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Moreno, Leon Laura. "Étude d'un long ARN non codant induit par l'hypoxie et associé à l’agressivité des adénocarcinomes bronchopulmonaires." Thesis, Université Côte d'Azur (ComUE), 2017. http://www.theses.fr/2017AZUR4144.

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Abstract:

Les cancers bronchopulmonaires non à petites cellules (CBNPC) sont la première cause de décès par cancer, les adénocarcinomes étant la forme la plus fréquente. Malgré une prise en charge précoce, ils constituent, par leur taux de récidive important et leur mauvais pronostic, un véritable problème de santé publique. Nous nous intéressons à l'hypoxie, un facteur agressivité des ADC, et à la famille des longs ARNs non codants (lncARNs), dérégulés dans de nombreux cancers et en réponse à l'hypoxie, mais peu caractérisés sur le plan structural et fonctionnel. Ces transcrits représentent un espoir pour le développement de nouvelles thérapies. Au cours de ma thèse, j'ai identifié une dizaine de lncARNs régulés par l'hypoxie in vitro et in vivo dans des ADC de stades précoces. j'ai caractérisé NLUCAT1, un transcrit nucléaire induit par l'hypoxie. L'invalidation de ce transcrit par le système CRISPR/Cas9 a révélé une diminution de la prolifération et de l'invasion cellulaires, et une augmentation du stress oxydatif et de la sensibilité au cisplatine, traduisant un potentiel rôle pro-oncogénique de ce transcrit dans les ADC. L'analyse du transcriptome a révélé une répression des réseaux de gènes contrôlés par NRF2, HIF et NFkβ dans les cellules déficientes pour NLUCAT1. Nous avons notamment identifié des gènes de la réponse anti-oxydante régulés par NRF2 dont l'ARN interférence mime en partie les conséquences de l'inactivation de NLUCAT1 sur l'apoptose. Nos résultats démontrent que NLUCAT1 exerce des activités pro-tumorales dans les ADC et suggère qu'il pourrait représenter une cible thérapeutique potentielle dans ce type de cancer
Non Small Cell Lung Cancer (NSCLC) is the leading cause of cancer death worldwide, with poor prognosis and a high rate of recurrence despite early surgical removal. It is therefore essential to identify new prognostic markers and new therapeutic targets. We are interested in gene regulation related to hypoxia, a factor associated with relapse of lung adenocarcinomas (LUAD). The roles of long non coding RNAs (incRNAs) in cancer development and hypoxic response are largely unexplored. A transcriptome profiling of early-stage LUAD samples indicated that a set of incRNAs was correlated to a metagene hypoxic signature. Some of these transcripts were also sensitive to hypoxia in LUAD cell lines. We focused on a new "hypoxaLinc", named NLUCAT1 that is strongly up-regulated by hypoxia in vitro and correlated to hypoxic markers and bad prognosis in LUAD samples. Full molecular charactherization of NLUCAT1 showed that LUCAT1 is mainly regulated by NF-kβ and NRF2 transcription factors. Targered deletion of NLUCAT using CRISPR/CAS9 in A549 LUAD cell line, revelated a decrase in proliferative and invasive properties, an increase in oxidative stress and a higher sensisivity to displatin-induced apoptosis. We identified genes of the NRF2-regulated and anti-oxidant response whose RNA interference partially mimicked the consequences of NLUCAT1 inactivation on ROS-dependent caspase activation. Overall, our data strongly demonstrate that NLUCAT1 exerts pro-tumoral activities in early stages hypoxic LUADs ans suggest it could represent a new potential therapeutic target in lung cancer

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Moreno, Leon Laura. "Étude d'un long ARN non codant induit par l'hypoxie et associé à l’agressivité des adénocarcinomes bronchopulmonaires." Electronic Thesis or Diss., Université Côte d'Azur (ComUE), 2017. http://www.theses.fr/2017AZUR4144.

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Abstract:

Les cancers bronchopulmonaires non à petites cellules (CBNPC) sont la première cause de décès par cancer, les adénocarcinomes étant la forme la plus fréquente. Malgré une prise en charge précoce, ils constituent, par leur taux de récidive important et leur mauvais pronostic, un véritable problème de santé publique. Nous nous intéressons à l'hypoxie, un facteur agressivité des ADC, et à la famille des longs ARNs non codants (lncARNs), dérégulés dans de nombreux cancers et en réponse à l'hypoxie, mais peu caractérisés sur le plan structural et fonctionnel. Ces transcrits représentent un espoir pour le développement de nouvelles thérapies. Au cours de ma thèse, j'ai identifié une dizaine de lncARNs régulés par l'hypoxie in vitro et in vivo dans des ADC de stades précoces. j'ai caractérisé NLUCAT1, un transcrit nucléaire induit par l'hypoxie. L'invalidation de ce transcrit par le système CRISPR/Cas9 a révélé une diminution de la prolifération et de l'invasion cellulaires, et une augmentation du stress oxydatif et de la sensibilité au cisplatine, traduisant un potentiel rôle pro-oncogénique de ce transcrit dans les ADC. L'analyse du transcriptome a révélé une répression des réseaux de gènes contrôlés par NRF2, HIF et NFkβ dans les cellules déficientes pour NLUCAT1. Nous avons notamment identifié des gènes de la réponse anti-oxydante régulés par NRF2 dont l'ARN interférence mime en partie les conséquences de l'inactivation de NLUCAT1 sur l'apoptose. Nos résultats démontrent que NLUCAT1 exerce des activités pro-tumorales dans les ADC et suggère qu'il pourrait représenter une cible thérapeutique potentielle dans ce type de cancer
Non Small Cell Lung Cancer (NSCLC) is the leading cause of cancer death worldwide, with poor prognosis and a high rate of recurrence despite early surgical removal. It is therefore essential to identify new prognostic markers and new therapeutic targets. We are interested in gene regulation related to hypoxia, a factor associated with relapse of lung adenocarcinomas (LUAD). The roles of long non coding RNAs (incRNAs) in cancer development and hypoxic response are largely unexplored. A transcriptome profiling of early-stage LUAD samples indicated that a set of incRNAs was correlated to a metagene hypoxic signature. Some of these transcripts were also sensitive to hypoxia in LUAD cell lines. We focused on a new "hypoxaLinc", named NLUCAT1 that is strongly up-regulated by hypoxia in vitro and correlated to hypoxic markers and bad prognosis in LUAD samples. Full molecular charactherization of NLUCAT1 showed that LUCAT1 is mainly regulated by NF-kβ and NRF2 transcription factors. Targered deletion of NLUCAT using CRISPR/CAS9 in A549 LUAD cell line, revelated a decrase in proliferative and invasive properties, an increase in oxidative stress and a higher sensisivity to displatin-induced apoptosis. We identified genes of the NRF2-regulated and anti-oxidant response whose RNA interference partially mimicked the consequences of NLUCAT1 inactivation on ROS-dependent caspase activation. Overall, our data strongly demonstrate that NLUCAT1 exerts pro-tumoral activities in early stages hypoxic LUADs ans suggest it could represent a new potential therapeutic target in lung cancer

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Gautier-Isola, Marine. "Caractérisation fonctionnelle de longs ARNs non codants induits par l’hypoxie et impliqués dans l’agressivité des cancers pulmonaires non à petites cellules." Electronic Thesis or Diss., Université Côte d'Azur, 2020. http://www.theses.fr/2020COAZ6026.

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Abstract:

Les cancers broncho-pulmonaires non à petites cellules, et plus particulièrement les adénocarcinomes (ADC), constituent la première cause de mortalité due au cancer dans les pays développés. Malgré des prises en charge précoces, leur fort taux de récidive, nécessite l'identification de nouveaux marqueurs pronostics et de nouvelles cibles thérapeutiques. Dans cette optique, nous nous intéressons à l'hypoxie, un facteur d’agressivité tumoral, et à la famille émergente des longs ARNs non codants qui régulent l’expression génique par le biais de complexes ribonucléoprotéiques. Des analyses transcriptomiques de cohortes de patients d’ADC pulmonaires ont permis l’identification d'une quarantaine de longs ARNs non codants (lncARN) corrélés au statut hypoxique des tumeurs et/ou à un mauvais pronostic vital. Nous nous sommes focalisés sur deux candidats, NLUCAT1 et LINC01116, induits par l'hypoxie et associés à une diminution de la survie des patients. NLUCAT1 est un transcrit nucléaire de 9800 nt dont l’invalidation par le système CRISPR/Cas9 réduit les propriétés prolifératives et invasives des cellules et augmente la production de RLO et l'apoptose induite par le cisplatine ou un stress oxydatif. L’analyse comparative des transcriptomes de cellules invalidées ou non pour NLUCAT1 a révélé son implication dans la régulation du stress oxydatif via un rétrocontrôle positif sur des gènes de la réponse anti-oxydante. Par ailleurs, LINC01116 est cytosolique et exprimé conjointement dans les cellules cancéreuses et dans les cellules endothéliales du microenvironnement tumoral. J'ai montré que des siARNs réduisent l'adhésion et augmentent la perméabilité trans-endothéliale suggérant des défauts au niveau des contacts intercellulaires. J'ai ensuite entrepris l'étude du mode d'action de LINC01116 par l'identification de ses partenaires protéiques. Des expériences de "RNA pulldown" couplées à de la spectrométrie de masse ont permis d’identifier les protéines ILF3 et PABPC1. Ces interactions ont été validées par des expériences inverses d'immunoprécipitation d'ARN (RIP). L’implication de ces protéines dans le mode d’action de LINC01116 nécessite des études complémentaires.L’ensemble des résultats collectés durant ma thèse ont mis en évidence l’action pro-tumorale du transcrit NLUCAT1 dans les ADC et l'implication de LINC01116 dans la modification du microenvironnement vasculaire tumoral. Ces transcrits, associés à un mauvais pronostic des ADC, pourraient représenter des cibles thérapeutiques potentielles pour la prise en charge des patients
Lung cancers, and notably Lung Adenocarcinomas (LUAD) are the leading cause of cancer death worldwide. Their high rate of recurrence despite early, requires new prognostic markers and new therapeutic targets. The combined study of local cohort (CHU of Nice) and large scale (TCGA) transcriptomes of LUAD allowed the identification of a shortlist of 28 long non-coding RNAs (lncRNA) correlated with hypoxia, a factor of tumor aggressiveness, and a poor prognosis. LncRNAs are transcripts that modulate gene expression through the recruitment of proteins and/or nucleic acids and represent an interesting source of new therapeutic targets. Two lncRNAs candidate were selected and molecular characterization was undertaken by sequencing, RT-PCR and smRNA FISH and concern the nuclear lncRNA NLUCAT1 of 9,8kb and the cytosolic lncRNA LINC01116 of 1,2kb. Experiments with loss of function via CRISPR/Cas9 systems, interference RNA and gain of function allowed to characterize the function of these transcripts. Invalidation of NLUCAT1 by CRISPR/Cas9 reduces proliferation, migration, invasion and increases cisplatin sensitivity and ROS production. Bioinformatic analysis of transcriptomes from cells invalidated or not for NLUCAT1 has demonstrated its involvement in the mechanisms of regulation of oxidative stress via a positive feedback from the NRF2 antioxidant pathway. On the other hand, lncRNA LINC01116 is mainly expressed in endothelial cells of the tumor microenvironment and its inhibition by interfering RNA reduces the adhesion capacities and increases the permeability of the endothelium. Mechanistic characterization was perform for LINC01116 via RNA pulldown-MS co-precipitation experiments and idenfied a list of potential partner proteins. The proteins of RNA metabolism and stability, ILF3 and PABPC1 were identified and their interactions with LINC01116 were validated by RNA immunoprecipitation (RIP). Overall, during my thesis, I determine the pro-tumoral action of the NLUCAT1 in LUAD and the involvement of LINC01116 in the modification of the tumor microenvironment. These two transcripts could represent potential therapeutic targets in the management of lung cancer

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Gourvest, Morgane. "Etude des longs ARNs non codants dans les leucémies aiguës myéloïdes : relevance clinique et caractérisation fonctionnelle." Thesis, Toulouse 3, 2020. http://www.theses.fr/2020TOU30117.

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Abstract:

Les longs ARNs non codants (lncRNAs) sont définis comme des transcrits ayant une taille supérieure à 200 nucléotides et dépourvus de potentiel codant. Longtemps considérés comme inutiles, leur étude récente a démontré qu’ils jouent un rôle important dans l’expression de nos gènes. On compte d’ailleurs de plus en plus d’exemples de ces lncRNAs dérégulés dans les cancers. Notre étude visait à évaluer l’existence de profils d’expression particuliers de lncRNAs au sein des leucémies aiguës myéloïdes à caryotype normal (LAM-CN), dont l’implication dans cette pathologie n’est que peu décrite. Le séquençage des ARNs que l’on a effectué sur une cohorte de 40 patients atteints de LAM-CN nous a permis de faire ressortir une signature minimale de 12 lncRNAs différentiellement exprimés chez les patients porteurs de la mutation dans le gène de la nucléophosmine (NPM1). Ces résultats ont été validés par RT-qPCR (Fluidigm) sur une cohorte indépendante composée de 134 nouveaux patients atteints de LAM-CN. Parmi cette signature, nous avons identifié un biomarqueur potentiel, le XLOC_109948, dont la faible expression est associée à un bon pronostic, particulièrement chez les patients NPM1 mutés. De plus, l’inhibition de ce lncRNA par transfection transitoire de gapmeRs dans une lignée cellulaire de LAM NPM1 muté augmente l’apoptose de ces cellules traitées à l’aracytine, suggérant un rôle du XLOC_109948 dans la sensibilité au traitement. Nous avons également caractérisé un autre lncRNA de la signature NPM1, baptisé LONA (LncRNA Overexpressed in NPM1-Mutated AML patients). Nous avons remarqué d’une part, que la mutation NPM1 induit une délocalisation nucléaire du lncRNA LONA, ce qui impacte ses fonctions cellulaires. Des stratégies perte et gain de fonctions ont montré que LONA aurait un rôle oncogénique en contexte de LAM NPM1 muté où il est impliqué in vitro et in vivo dans les processus de différentiation myéloïde et de croissance cellulaire en régulant l’expression de gènes cruciaux tels que THBS1, ASB2 ou MAFB. A l’inverse, la dérégulation de LONA en contexte de LAM NPM1 sauvage induit des effets opposés et suppresseurs de tumeurs, suggérant des régulations différentes en fonction du statut mutationnel de NPM1. D’autre part, le locus du lncRNA LONA est situé sur le chromosome 6 humain, au sein du cluster HIST1 codant des gènes des histones canoniques. Chez les patients NPM1 muté, l’expression du lncRNA LONA est inversement corrélée à celle de gènes voisins codant des histones. De manière cohérente, la diminution du lncRNA LONA dans notre lignée de LAM NPM1 muté est associée à une augmentation de l’expression de certaines des histones proximales du cluster. Par immunoprécipitation d’ARN, nous avons montré que LONA interagit avec le complexe de répression Polycomb (PRC2), suggérant sa contribution dans les régulations épigénétiques de la transcription des histones. De manière plus préliminaire, le lncRNA LONA pourrait également réguler l’étape de maturation des messagers des histones canoniques, en séquestrant telle une éponge moléculaire le snRNA U7, un petit ARN régulateur impliqué dans la maturation des extrémités 3’ des ARNs messagers des histones. L’ensemble de ces données suggère que les lncRNAs pourraient être considérés comme des biomarqueurs potentiels robustes, et apparaissent comme des acteurs clés dans le développement des leucémies aiguës myéloïdes
Long noncoding RNAs (lncRNAs) are defined as transcripts longer than 200 nucleotides without protein-coding potential. Long considered as useless, their recent study has demonstrated that lncRNAs have important roles in gene expression regulation. Cumulative evidence points toward the implication for lncRNAs deregulation in tumorigenesis. In this study, we sought to evaluate specific lncRNAs expression profiles among cytogenetically normal AML patients (CN-AML), their involvement in this pathology being barely referenced. The RNA sequencing that we performed on forty CN-AML patients allowed us to highlight a minimal set of 12 differentially expressed lncRNAs in AML patients bearing the mutation in the Nucleophosmin gene (NPM1). These results were confirmed by RT-qPCR (Fluidigm) on a validation set of 134 CN-AML patients. Among these, we identified one putative biomarker, the lncRNA XLOC_109948, whose low expression indicates a good prognosis, especially for NPM1-mutated patients. Consistently, the downregulation of XLOC_109948 using GapmeRs in a NPM1-mutated AML cell line enhances apoptosis of these cells treated with aracytine, suggesting the role of XLOC_109948 in drug sensitivity. We also functionally characterized another lncRNA of the NPM1 signature, that we named LONA (lncRNA overexpressed in NPM1-mutated AML patients). On one hand, we observed that the mutation of NPM1 leads to a nuclear delocalization of LONA lncRNA, which consequently modulates its cellular functions. Loss and gain of functions strategies allowed us to show that LONA seems to have oncogenic effects in a NPM1 mutated AML context, where it is implicated in vitro in myeloid differentiation and in vivo cellular growth processes by regulating the expression of master genes such as THSB1, ASB2, and MAFB. At the contrary, the deregulation of LONA lncRNA in a NPM1 wild type AML context leads to opposite and tumor suppressor effects, suggesting a different regulation depending on the mutational status of NPM1. On the other hand, the LONA’s genomic locus is located on chromosome 6, within a cluster of histone coding genes. In NPM1 mutated AML patients, we observed that the expression of LONA inversely correlates with the expression of some neighboring histones genes. Consistently, the downregulation of LONA lncRNA by using GapmeRs in a NPM1 mutated AML cell line leads to the upregulation of some proximal histones genes of the cluster. By RNA immunoprecipitation, we showed that LONA interacts with the Polycomb Repressive Complex 2 (PRC2), suggesting its contribution to epigenetic regulation of histone genes transcription and chromatin remodeling. More preliminary, we also think that LONA could regulate the maturation step of histone messengers by sequestrating, as a molecular sponge, the snRNA U7, a small regulatory RNA implicated in the maturation of histone messengers 3’ ends. Altogether, these data suggest that lncRNAs could be considered as strong prognostic biomarkers and emerged as key players in the pathogenesis of Acute Myeloid Leukemia

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Floriot, Océane. "Virus de l’Hépatite B et transcription cellulaire : impact de la protéine HBx et de ses interactions avec les ARNs non-codants." Thesis, Lyon, 2018. http://www.theses.fr/2018LYSE1319/document.

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Abstract:

Le virus de l'hépatite B (VHB) reste un problème de santé majeur dans le monde malgré la disponibilité du vaccin. Le VHB n’est pas éradiqué par les thérapies actuelles et 240 millions de personnes infectées chroniquement restent à risque de développer une cirrhose du foie et un carcinome hépatocellulaire (CHC).Le VHB est un petit virus hépatotrope doté d'un génome à ADN double brin partiel (ADNrc). Après infection l'ADNrc est converti en ADN épisomal (ADNccc) qui est ensuite organisé en minichromosome viral, qui est le modèle pour la transcription et qui initie la réplication. La protéine de l'hépatite B x (HBx) est recrutée sur l'ADNccc pour initier et maintenir la transcription de l'ADN ccc. HBx cible aussi directement des gènes cellulaires impliqué dans le développement du CHC.Nous avons utilisé une approche ChIP-Seq pour identifier toutes les cibles génomiques de HBx dans les cellules qui répliquent le VHB. Les cibles HBx sont à la fois des gènes codant les protéines et des ARNnc (75 miARN et 34 lncRNA). Nous avons montré que HBx réprimait un sous-ensemble de miARNs qui réguleraient négativement la réplication virale (ex : miR-24) et des miARNs impliqués dans le développement du CHC (ex : miR-21). Parmi les lncARNs ciblés pour HBx, nous avons étudié DLEU2, qui est fortement surexprimé dans l’infection par le VHB et le CHC. Nous avons en outre montré que DLEU2 lie à la fois HBx et l’histone méthyltransférase Ezh2, la sous-unité catalytique du complexe répressif PRC2. L'interaction avec DLEU2 et HBx relie les fonctions Ezh2/PRC2 conduisant à l'activation constitutive d'un sous-ensemble de gènes cibles d'Ezh2 qui sont normalement conservés dans un état réprimé. Nous avons également montré que l’interaction de HBx avec DLEU2 se produisait sur le minichromosome de l’ADNccc où elle stimulait la transcription/réplication du virus. Enfin, nous avons caractérisé par ATAC-Seq les changements d'accessibilité de la chromatine imposés par HBV dans les hépatocytes humains primaires
Hepatitis B virus (HBV) remains a major health problem worldwide despite the availability of the vaccine. No cure is available for the 240 million peoples chronically infected with HBV that are at risk to develop liver cirrhosis and hepatocellular carcinoma (HCC). Viral suppression, achieved by long term treatment with nucleotides analogues (NUCs), impacts on liver fibrosis and prevents liver decompensation but HCC risk is not reduced in the first 5 years of treatment. HBV is a small hepatotropic virus with a partially double strand DNA (rcDNA) genome. After hepatocyte infection the rcDNA is converted into the cccDNA episome that is then organized into a viral minichromosome that is the template for all viral transcripts and initiates replication. The hepatitis B x protein (HBx) is recruited on the cccDNA and is required to launch and maintain cccDNA transcription. HBx has also been shown to directly target cellular genes and this has been related to HCC development.We used a ChIP-Seq approach to determine the full repertoire of HBx genomic targets in HBV replicating cells. HBx targets include both protein coding genes and ncRNA (75 miRNAs and 34 lncRNAs). We showed that HBx represses a subset of miRNAs that would negatively regulate viral replication (i.e. miR-24) and miRNAs involved in HCC development (i.e. miR-21). Among the HBx targeted lncRNAs we focused DLEU2, which is strongly upregulated in HBV infection and HCC. We further showed that DLEU2 binds both HBx the Ezh2 histone methyltransferase, the catalytic subunit of the repressive PRC2 complex. The interaction with DLEU2 and HBx re-wires Ezh2/PRC2 functions leading to the constitutive activation of a subset of Ezh2 target genes that are normally kept in a repressed state. We also showed that HBx interaction with DLEU2 occurs on the cccDNA minichromosome where it boosts HBV transcription/replication. Finally, we characterized by ATAC-Seq HBV imposed changes of chromatin accessibility in primary human hepatocytes

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Haller, Alexandre. "Characterization of long non-coding RNA LENT, a potential therapeutic target in cutaneous melanoma." Electronic Thesis or Diss., Strasbourg, 2024. http://www.theses.fr/2024STRAJ025.

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Abstract:

Le mélanome est le plus agressif des cancers de la peau, représentant 1 % des cancers cutanés mais responsable de la plupart des décès liés à ces cancers. Les mélanomes métastatiques sont traités par immunothérapie ou par une inhibition ciblée de MAPK. Néanmoins, la résistance primaire ou acquise met les chercheurs au défi de trouver de nouvelles thérapies. Dans ce contexte, le laboratoire d’accueil a identifié une série de longs ARNs non-codants (LncRNA) spécifiques du mélanome. Mon projet concerne le lncRNA LENT (LncRNA Enhancer of Translation) fortement exprimé dans les mélanomes par rapport aux autres cancers ou tissus. LENT est régulé par le facteur de transcription MITF et exprimé dans les cellules de mélanome mélanocytiques. Le silencing de LENT inhibe la prolifération des mélanomes et induit l’apoptose. La purification de LENT couplée à la spectrométrie de masse a révélé une interaction sélective avec la résolvase DHX36 qui régule la traduction d’ARNm et se localise aux mitochondries dans les cellules de mélanome. La délétion de LENT module l’association de nombreux ARNm avec DHX36 et les polysomes, modulant leur traduction. Cette délétion promeut la mitophagie et réduit la capacité de réponse au stress des cellules de mélanome, entrainant leur mort. LENT représente ainsi une nouvelle cible thérapeutique pour traiter le mélanome cutané
Melanoma is the most aggressive form of skin cancers, accounting for 1% of all cutaneous cancers, but is responsible for the majority of deaths from these cancers. Metastatic melanoma is treated with immunotherapy or targeted MAPK inhibition. However, primary or acquired resistance is challenging researchers to find new therapies. In this context, the host laboratory has identified a series of melanoma-specific long non-coding RNAs (lncRNAs). My project concerns the lncRNA LENT (LncRNA Enhancer of Translation), which is highly expressed in melanoma compared with other cancers or normal tissues. LENT is regulated by the transcription factor MITF and expressed in melanocytic melanoma cells. Silencing of LENT inhibits melanoma proliferation and induces apoptosis. Purification of LENT coupled to mass spectrometry revealed a selective interaction with the G quadruplex resolvase DHX36 which regulates mRNA translation and localizes to mitochondria in melanoma cells. LENT deletion modulates the association of many mRNAs with DHX36 and polysomes, modulating their translation. This deletion promotes mitophagy and reduces the stress response capacity of melanoma cells, leading to their death. LENT therefore represents a new therapeutic target for treating cutaneous melanoma

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Riquier, Sébastien. "Dans les abysses du transcriptome : découverte de nouveaux biomarqueurs de cellules souches mésenchymateuses par analyse approfondie du RNAseq." Thesis, Montpellier, 2019. http://www.theses.fr/2019MONTT004.

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Abstract:

Le développement du séquençage ARN, ou RNAseq, a permis l'essor de la recherche intensive de biomarqueurs dans de nombreux domaines de la biologie. L’information complète du transcriptome contenue dans les données de sorties, permet à un bioinformaticien assidu de dépasser les connaissances actuelles et d’accéder, grâce à des pipelines informatiques avancés, à d’innombrables signatures d’intérêts inédites. Dans cette thèse nous mettons en avant que ces marqueurs potentiels, essentiellement explorés pour répondre à des problématiques clinique en conditions pathologiques, peuvent être utilisés pour affiner la caractérisation de types de cellules sans marqueurs strictement spécifiques. Nous nous sommes intéressés aux cellules souches mésenchymateuses (MSCs), un type de cellules souches adultes multipotentes, fortement utilisées en clinique mais ne possédant pas de marqueurs positifs strictement spécifiques.Notre étude se concentre sur la recherche des ARN longs non-codants non annotés. Ces ARNs, aussi nommés "lncRNA", constituent une classe émergente de transcrits encore peu explorée à ce jour. De plus, cette catégorie démontre une spécificité conditionnelle et tissulaire élevée. Nous avons élaboré un pipeline d’analyse RNAseq optimisé pour la reconstruction et la quantification de lncRNAs non annotés.En utilisant les données publiques de RNAseq, venant de différentes sources de MSCs et d'autres types de cellules, nous avons identifié de nouveaux lncRNA non annotés exprimés spécifiquement dans les MSCs.Nous avons développé pour ce projet Kmerator.jl, un outil qui permet de décomposer un transcrit en sous séquences spécifiques (k-mers) afin de chercher et quantifier plus rapidement la signature de nos candidats dans un grand nombre de données RNAseq. Kmerator a également été utilisé dans d'autres applications pour tester la qualité des données RNA-seq disponibles en accés public.Après validation de ces nouveaux biomarqueurs de MSCs par qPCR, nous avons eu recours à plusieurs outils informatiques pour prédire leurs fonctions potentielles. Enfin, nous avons analysé des données RNAseq « single-cell » pour aborder l’hétérogénéité d’expression au sein des populations MSCs
The development of RNA sequencing, or RNAseq, have opened the path of intensive biomarkers research in many areas of biology. The complete information of the transcriptome contained in the output data, allows a bioinformatician to surpass the current knowledge and to access, thanks to advanced computer pipelines, to signatures of new interest. In this thesis, we are showing that these potential markers, classically used in clinical and pathological conditions, can be used to characterize cell types without extensive markers profile. We have studied mesenchymal stem cells, a type of adult multipotent stem cells, strongly used in clinics but without strickly specific positive markers. Our study mainly focuses on the search for non-annotated, long non-coding RNAs. These RNAs, also called "lncRNA", constitute an emerging class of transcripts and are still lightly explored.In addition, this category presents a highly tissue-related specificity. We have developed an optimized RNAseq pipeline for the reconstruction and quantification of non-annotated lncRNAs.Using public data from RNAseq, coming from different sources of MSC and other cell types, we have identified new non-annotated lncRNAs clearly and specifically expressed in MSCs. to complete this project, we developed Kmerator.jl, a bioinformatical tool that allows to decompose a transcript in k-mer, and select specific sub-sequences, in order to search and quantify at a faster rate the signature of our candidates in a large number of RNAseq dataset. After validation of these new biomarkers of MSCs by qPCR, we used several computer tools to predict their potential functions. Finally, we analyzed single-cell RNAseq data to address the heterogeneity of expression within MSC populations

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Andric, Vedrana. "Study of the mechanisms of sexual differentiation in the fission yeast Schizosaccharomyces pombe Formation of S. pombe Erh1 homodimer mediates gametogenic gene silencing and meiosis progression A scaffold lncRNA shapes the mitosis to meiosis switch." Thesis, université Paris-Saclay, 2020. http://www.theses.fr/2020UPASL056.

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Abstract:

Chez la levure fissipare Schizosaccharomyces pombe, un sous-ensemble de gènes méiotiques est transcrit de manière constitutive au cours de la mitose. Afin d’éviter l'expression prématurée du programme méiotique et l'initiation de la différenciation sexuelle, les cellules ont développé un système de dégradation de l'ARN qui élimine sélectivement les transcrits méiotiques correspondants. Ce processus nécessite la protéine de liaison à l'ARN Mmi1 (à domaine YTH), qui reconnaît en cis les molécules d'ARN (motifs UNAAAC) et les cible pour la dégradation par l'exosome nucléaire. Au début de la méiose, Mmi1 est séquestrée au sein d’une particule ribonucléoprotéique composée de la protéine de liaison à l'ARN Mei2 et du long ARN non-codant (lncRNA) meiRNA, permettant ainsi l'expression des gènes méiotiques et le déroulement de la méiose. Mon travail de thèse a consisté à étudier les mécanismes par lesquels Mmi1 assure la dégradation des transcrits méiotiques et qui régulent son activité au cours des cycles mitotiques et méiotiques. Pendant la croissance végétative, Mmi1 s'associe étroitement à la protéine conservée Erh1 pour former le complexe hétérotétramérique Erh1-Mmi1 (EMC) qui est essentiel pour la dégradation des transcrits méiotiques. Par des approches de biologie structurale et de biochimie, nous avons montré qu'Erh1 s'assemble en homodimère in vitro et in vivo, en accord avec des analyses récentes. Des mutations qui empêchent l'homodimérisation d'Erh1 mais préservent son interaction avec Mmi1 entraînent l'accumulation de transcrits méiotiques en raison d'un défaut de liaison de Mmi1 à ses cibles ARN. L'homodimérisation d’Erh1 est également nécessaire pour séquestrer Mmi1 dans le complexe Mei2-meiRNA et assurer la progression de la méiose. Ainsi, l'assemblage d’EMC est essentiel pour la reconnaissance et la dégradation des transcrits méiotiques par Mmi1 dans les cellules mitotiques et contribue à l'inactivation de cette dernière au début de la méiose. Des travaux antérieurs ont montré que, pendant la croissance végétative, Mmi1 recrute le complexe Ccr4-Not pour ubiquitinyler et limiter l’accumulation de son propre inhibiteur Mei2, maintenant ainsi son activité dans la dégradation des ARNs méiotiques. Nous avons identifié un lncRNA, différent de meiRNA et appelé mamRNA (Mmi1- and Mei2-associated RNA), qui sert de plateforme à Mmi1 pour cibler Mei2 vers le complexe Ccr4-Not. Réciproquement, lorsque cette régulation négative de Mei2 est défectueuse, mamRNA est nécessaire pour l'inactivation de Mmi1 par les niveaux élevés de Mei2. Des expériences d’hybridation in situ par fluorescence en molécules uniques (smFISH) ont également montré que mamRNA est localisé dans un corps nucléaire contenant Mmi1, suggérant que le contrôle mutuel de Mmi1 et Mei2 est confiné dans l’espace. mamRNA peut également relayer meiRNA pour inhiber Mmi1 et favoriser la progression de la méiose. mamRNA apparait donc comme un régulateur critique des activités de Mmi1 et Mei2 pour ajuster la dégradation des ARNs méiotiques et modeler la transition de la mitose vers la méiose
In the fission yeast S. pombe, a subset of meiosis-specific genes is constitutively transcribed during the mitotic cell cycle. To prevent untimely expression of the meiotic program and premature initiation of sexual differentiation, cells have evolved an RNA degradation system that selectively eliminates the corresponding meiotic transcripts. This process requires the YTH-family RNA-binding protein Mmi1, which recognizes cis-elements within RNA molecules (UNAAAC motifs) and targets them for degradation by the nuclear exosome. At the onset of meiosis, Mmi1 is sequestered in a ribonucleoparticle composed of the RNA-binding protein Mei2 and the long non-coding RNA (lncRNA) meiRNA, thereby allowing expression of meiotic genes and meiosis progression. My PhD work consisted in studying the mechanisms by which Mmi1 promotes the degradation of meiotic transcripts and how its activity is regulated during both the mitotic and meiotic cell cycles. During vegetative growth, Mmi1 tightly associates with the evolutionarily conserved Erh1 protein to form the heterotetrameric Erh1-Mmi1 complex (EMC) that is essential for the degradation of meiotic transcripts. Using biochemical and structural approaches, we have shown that Erh1 assembles as a homodimer in vitro and in vivo, consistent with recent analyses. Mutations that disrupt Erh1 homodimerization but preserve interaction with Mmi1 result in the accumulation of meiotic transcripts due to inefficient binding of Mmi1 to its RNA targets. Erh1 homodimerization is also required for Mmi1 luring by the Mei2-meiRNA complex and meiosis progression. Thus, EMC assembly is essential for the recognition and degradation of meiotic transcripts by Mmi1 in mitotic cells and contributes to Mmi1 inactivation at meiosis onset. Previous work showed that, during vegetative growth, Mmi1 recruits the conserved Ccr4-Not complex to ubiquitinylate and downregulate a pool of its own inhibitor Mei2, thereby maintaining its activity in meiotic RNA degradation. We have identified a lncRNA, different from meiRNA and termed mamRNA (Mmi1- and Mei2-associated RNA), to which Mmi1 associates to target Mei2 to the Ccr4-Not complex. Conversely, when Mei2 downregulation is impaired, mamRNA is necessary for Mmi1 inactivation by increased Mei2 levels. Single molecule RNA FISH experiments also indicated that mamRNA localizes to a nuclear body enriched in Mmi1, suggesting that the mutual control of Mmi1 and Mei2 is spatially confined. mamRNA can also take over meiRNA to inhibit Mmi1 and promote meiosis progression. Therefore, mamRNA emerges as a critical regulator of Mmi1 and Mei2 activities to fine tune meiotic RNA degradation and shape the mitosis to meiosis transition

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Laugier, Laurie. "Identification de marqueurs de susceptibilité dans les formes chroniques de la maladie de Chagas." Thesis, Aix-Marseille, 2017. http://www.theses.fr/2017AIXM0226.

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Abstract:

La maladie de Chagas est une maladie parasitaire causée par le protozoaire Trypanosoma cruzi et transmise par des insectes hématophages . Elle est composée de 2 phases : la phase aiguë et la phase chronique. Parmi les individus infectés, 30 % développent la forme chronique de la maladie. Les patients présentent des atteintes cardiaques, digestives (œsophage, côlon) et cardiodigestives. Notre étude a été focalisée sur les patients atteints de cardiomyopathie chagasique (CCC). Notre objectif est d’identifier des gènes de susceptibilité pouvant être impliqués dans le développement des formes chroniques. Notre étude a permis de mettre en évidence une variation d’expression de certains gènes entre les CCC et les contrôles. Nous nous sommes également intéressés aux processus épigénétiques pouvant réguler l’expression des gènes. Une étude de la méthylation de l’ADN croisée avec l’étude du transcriptome nous ont permis d’identifier des gènes présentant à la fois des variations d’expression et de méthylation. Pour certains de ces gènes, nous avons démontré que la méthylation est responsable de la variation d’expression observée. Enfin, nous avons étudié un ARN long non-codant, MIAT. Nous avons démontré qu’il est surexprimé chez les CCC par rapport aux contrôles et dans un modèle murin infecté par T. cruzi. De plus, l’analyse de l’expression de micro-ARNs couplée à une analyse de transcriptome nous a permis d'identifier plusieurs micro-ARNs indispensables à la régulation de l’expression des gènes. Enfin, une étude protéomique nous a permis de mettre en évidence une augmentation de la production de protéine pour certains gènes, en lien avec l’augmentation de l’expression observée
Chagas disease is a parasitic disease caused by the protozoan Trypanosoma cruzi and transmitted by the hematophagous insects. The disease is composed by acute and chronic phases. Among the infected individuals, 30 % develop chronic form. They suffer from heart, digestive (esophagus, colon) and cardiodigestives injury. Our study was focused on patients with dilated chagasic cardiomyopathy (CCC). Our goal is to identify susceptibility genes that may be involved in the development of chronic forms. Our study revealed a variation in the expression of certain genes between CCC group and controls. We are also interested in epigenetic processes that can regulate the expression of genes. A study of the DNA methylation crossed with the transcriptome allowed us to identify genes presenting both variations in expression and methylation. For some of these genes we demonstrated that methylation is responsible for the expression variation observed. Finally, we studied a long non-coding RNA called MIAT. Our study demonstrated that it is overexpressed in CCC compared to controls and in a murine model infected by T. cruzi. Furthermore, the analysis of the expression of micro-RNAs crossed with transcriptome analysis allowed us to identify several micro-RNAs whose functions are essential in the regulation of gene expression. Finally, a proteomic study allowed us to demonstrate an increase in the production of protein for certain genes, correlated with the increase in expression levels observed

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Jarroux, Julien. "Caractérisation fonctionnelle des longs ARN non codants associés à la transition épithélio-mésenchymateuse." Electronic Thesis or Diss., Paris Sciences et Lettres (ComUE), 2019. https://theses.hal.science/tel-02882448.

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Abstract:

Depuis dix ans, les techniques de séquençage haut-débit ont montré l’incroyable complexité du transcriptome humain, révélant une nouvelle classe d’ARN : les longs ARN non codants (lncARN). Depuis, leur expression a été démontré comme spécifique au type cellulaire ou aux variations pathologiques, et c’est notamment le cas du cancer où ils sont fortement dérégulés. Cependant, les mécanismes par lesquelles ils agissent dans le développement tumoral restent peu caractérisés. Aussi, ce projet vise à faire une caractérisation fonctionnelle des lncARN dans la transition épithélio-mésenchymateuse (TEM), un processus biologique associé à la métastase.A partir d’un modèle unique de TEM (Castro-Vega et al, 2013), l’analyse transcriptomique de fractions subcellulaires (cytoplasme et chromatine) ont permis d’identifier une signature de lncARN différentiellement exprimés dans les cellules épithéliales ou mésenchymateuses. Leur expression et localisation subcellulaire a ensuite été confirmé. Aussi, l’annotation de ces nouveaux transcrits a été validée par l’analyse des marques d’histones associées à leur régulation.Dans le but de déterminer quels lncARN identifiés sont fonctionnels dans la TEM, un crible d’activation par CRISPR (CRISPRa à l’échelle du génome a été mis au point en collaboration avec Neville Sanjana (NYU) pour activer l’expression de lncARN et définir leur rôle au travers de deux phénotypes associés à la TEM : les capacités d’invasion des cellules et les variations d’expression d’un marqueur de surface associée à l’identité épithéliale (EpCAM).En plus du crible, un nouveau lncARN a été identifié dans les cellules mésenchymateuses et sa caractérisation fonctionnelle a montré que son expression conduit à une perte de certains marqueurs épithéliaux ainsi qu’une augmentation drastique des capacités migratoires, lorsqu’il est surexprimé dans les cellules épithéliales.Pour résumer, de multiples approches haut-débit ont été utilisées pour caractériser le transcriptome non-codant associé à la transition épithélio-mésenchymateuse et ont permis d’identifier de nouveaux longs ARN non codants impliqués dans sa régulation
In the last decade, new high-throughput sequencing techniques have revealed the complexity of the human transcriptome, allowing the characterization of long non-coding (lnc)RNAs. These transcripts have been reported as very specific to tissues, developmental stages and pathological variations such as cancer. However, mechanisms through which they may act in the promotion of cancer are still poorly characterized. In my PhD project, I investigated the role of lncRNAs and their association to the epithelial to mesenchymal transition (EMT), a biological process which has been linked to metastasis and cancer progression.Using transcriptomic approaches from total and subcellular-fractionated RNA extracts from a cell system that models EMT (Castro-Vega et al, 2013), I identified over a thousand differentially expressed yet unannotated lncRNAs. Then I validated their expression, subcellular localization and the chromatin marks associated with their regulation.In order to assess whether these new lncRNA are functional in the EMT, I designed a CRISPR-activating (CRISPRa) screen using a dead Cas9 fused to transcription activating proteins (in collaboration with the lab of Neville Sanjana, NYU). This screen is based on two main phenotypes associated with the EMT: invasion capacity of the cells, and expression of an epithelial surface marker (EpCAM).In addition to the CRISPRa screening, I identified a novel lncRNA in mesenchymal cells which leads to a loss of epithelial markers and an increase in migration capacities when overexpressed in epithelial cells.Altogether, I used a combination of high-throughput methods to characterize the non-coding transcriptome associated to the EMT and identify yet unannotated transcripts which are functional in its regulation

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Anney, Princia. "Utilisation du long ARN non codant conservé Tuna pour comprendre la biologie des IncRNAs." Master's thesis, Université Laval, 2019. http://hdl.handle.net/20.500.11794/37015.

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Abstract:

De récentes données suggèrent un rôle clé des longs ARNs non codants (lncRNAs) dans le développement et l’apparition de certaines maladies. Les lncRNAs se sont avérés difficiles à étudier en raison de leur faible niveau d’expression souvent tissu-spécifique, du manque de conservation de leur séquence, et du manque d’outils d’analyse spécifiques. Nous avons émis l’hypothèse que les méthodes d’étude des ARNs messagers peuvent être adaptées aux lncRNAs. Pour valider cette hypothèse, nos objectifs sont : 1-l’utilisation des nouvelles approches dérivées du système CRISPR/Cas9 pour activer et inhiber l’expression génique et 2-l’utilisation des méthodes conventionnelles de surexpression pour étudier les lncRNAs. Dans le cadre de cette étude, nous nous sommes concentrés sur un nouveau lncRNA, appelé Tuna (Tcl1 Upstream Neuron-Associated lncRNA). Ce lncRNA est nécessaire au maintien des cellules souches embryonnaires, mais aussi à leur différenciation vers le lignage neural. Résultats : la nouvelle approche CRISPR-a/i permet d’activer/inhiber le promoteur de Tuna et de réguler l’expression endogène de celui-ci. Ce système s’étant révélé efficace pour Tuna, cela suggère qu’il peut être appliqué à l’étude d’autres lncRNAs. D’autre part, la particularité de cet ARN est qu’il contient une région conservée entre les espèces d’environ 200 nucléotides, correspondant à un ORF pour un peptide de 48 acides aminés. En utilisant des méthodes conventionnelles de marquage par FLAG, on démontre que Tuna code pour ce peptide. Par ailleurs, en supprimant un site de liaison à la protéine HUR dans la région 3’UTR, on altère l’expression du peptide. Cela suggère que ce site est important pour la régulation de la traduction du peptide encodé par Tuna. En conclusion, nos résultats montrent que certaines méthodes d’étude des ARNs messagers sont transposables aux lncRNAs. Cependant, du fait des caractéristiques propres à ces derniers, d’autres approches sont à envisager pour mieux saisir leurs mécanismes. En perspective, ces méthodes vont permettre de mieux comprendre la fonction de Tuna dans les différents états cellulaires où il est exprimé.

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Van, Grembergen Olivier. "Portrait, caractérisation et intérêt clinique des ARNs non codants dans le cancer du sein." Doctoral thesis, Universite Libre de Bruxelles, 2017. http://hdl.handle.net/2013/ULB-DIPOT:oai:dipot.ulb.ac.be:2013/246014.

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Abstract:

Ces dernières années, les avancées technologiques ont révélé qu’une majeure partie de notre génome est transcrit en ARNs non codants, qui sont impliqués dans de nombreuses pathologies. Dès lors, nous avons voulu, lors de cette thèse, mieux comprendre le rôle des ARNs non codants dans le cancer du sein.Dans un premier temps, nous avons étudié les micros ARNs non codants (miRs) dans un modèle cellulaire de cancer mammaire. Nous avons identifié deux miRs qui sont exprimés dans les lignées mammaires normales, mais pas dans les lignées cancéreuses. La surexpression de miR-137 entraine une diminution de la prolifération et de la migration des cellules cancéreuses. De plus, nous avons identifié que miR-137 cible directement la protéine histone déméthylase KDM5B et diminue son expression génique et protéique. Ensuite, nous avons cherché si d’autres histones déméthylases de la famille KDM5 pouvaient être régulées par les miRs. Nous avons découvert que KDM5C, qui est surexprimée dans les lignées mammaires cancéreuses, est une cible directe de miR-138. La surexpression de miR-138 dans les lignées tumorales diminue l’expression de KDM5C et entraine une chute de la prolifération cellulaire. Globalement, ces résultats révèlent que les miRs peuvent réguler les protéines épigénétiques KDM5 et contrôler la prolifération cellulaire.La deuxième partie de cette thèse est consacrée à un nouveau sujet de recherche pour la communauté scientifique :l’étude des longs ARNs non codants (lncRNAs). Des études pionnières révèlent que quelques lncRNAs sont impliqués dans les cancers du sein. Des milliers de lncRNAs existent, mais très peu ont été caractérisés. Dès lors, nous avons décidé d’évaluer globalement leur profil d’expression dans une large cohorte de cancers du sein. Nous avons identifié 215 lncRNAs dérégulés dans les tumeurs. Nos résultats révèlent que l’expression des lncRNAs permet de classer les cancers du sein en différents sous-types. Des analyses bioinformatiques ont permis de prédire leurs fonctions et leurs implications dans différentes voies moléculaires clés du cancer du sein telles que les voies PI3K/AKT/mTOR et MAPK. Nous avons également découvert que 210 lncRNAs sont des marqueurs pronostics indépendants du risque de rechute. Enfin, nous avons choisi deux lncRNAs que nous avons étudiés expérimentalement. Nous avons montré que lnc-KIN-2 contrôle la prolifération cellulaire en régulant l’expression des gènes GATA3 et ESR1. Ensuite, nous avons découvert que CYTOR, un lncRNA surexprimé dans les tumeurs mammaires, régule des gènes de la voie EGFR/mTOR et est requis pour la prolifération et la migration cellulaire ainsi que pour le maintien du cytosquelette et de la morphologie normale de la cellule.En démontrant l’importance biologique des ARNs non codants dans le développement des tumeurs mammaires, ces résultats laissent entrevoir la mise en lumière de nouveaux mécanismes par lesquels ces ARNs particuliers, qui ne codent pas des protéines, contribuent au processus de cancérogénèse et pourraient devenir des nouvelles cibles thérapeutiques.
Doctorat en Sciences biomédicales et pharmaceutiques (Médecine)
info:eu-repo/semantics/nonPublished

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Meseure, Didier. "Evaluation du rôle des longs ARN non codants dans les carcinomes mammaires infiltrants." Thesis, Université Paris-Saclay (ComUE), 2016. http://www.theses.fr/2016SACLS471/document.

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Abstract:

Le cancer du sein représente à l’échelle mondiale le deuxième cancer le plus fréquent et la première des tumeurs malignes de la femme. Actuellement, seuls certains biomarqueurs (RO, RP, récepteur HER2, index Ki67) et la signature transcriptomique PAM50 sont pris en compte dans la classification morphologique et l’orientation thérapeutique. Les analyses transcriptomiques à haut débit ont révélé que plus de 80% du génome humain est transcrit en ARN. Parmi les ARNs non codants, les transcrits dont la longueur est supérieure à 200 nt sont arbitrairement qualifiés de longs ARNs non codants (lncRNAs). Les lncRNAs jouent un rôle crucial dans le maintien de l’homéostasie cellulaire et présentent des profils d’expression anormaux dans diverses pathologies, dont le cancer. L’objectif principal de mon projet de thèse a consisté à analyser l’expression des lncRNAs, leur fonctionnalité et leur rôle dans l’oncogénèse mammaire. La première partie s’est focalisée sur l’étude des gènes ANRIL (ainsi que 10 gènes de la même voie de signalisation) et MALAT1, deux lncRNAs dont les mécanismes d’action et la signification clinique au cours de la cancérogénèse mammaire sont encore controversés. ANRIL et MALAT1 sont respectivement surexprimés dans 20% et 14% des tumeurs de notre série, confirmant leurs rôles pro-oncogénique dans la cancérogénèse mammaire. La surexpression de MALAT1 se traduit en RNA-FISH par la présence de volumineux speckles intranucléaires. La complexité de leur dérégulation est liée à la présence d’isoformes et de réseaux d’interactions avec les mRNAs et les miRNAs. Concernant les sous-unités appartenant aux complexes Polycomb PRC2 et PRC1qui interagissent avec ANRIL, EZH2 (PRC2) est normalement ciblé par 3 miRNAs onco-suppresseurs (miR-26A1, miR-125B et miR-214) qui sont sous-exprimés dans notre série de CCIs. Les 2 oncomiRs miR-181B1 and miR-181A2 qui ciblent et inactivent CBX7 (PRC1), apparaissent surexprimés dans notre série, en relation avec l’activation de l’oncogène HMGA1. Concernant MALAT1, le complexe de biogénèse des miRNAs Drosha-DGCR8-Microprocesseur régule l’expression d’un variant d’épissage ∆-MALAT1 et ce dernier est impliqué dans l’activation de la voie PI3K/Akt. Des corrélations significatives sont observées entre MALAT1 et des gènes impliqués dans l’épissage alternatif, le cycle cellulaire, l’apoptose, la réparation de l’ADN et la migration cellulaire. Les profils transcriptomiques aberrants de ces 2 lncRNAs semblent caractéristiques des carcinomes mammaires. Ainsi, ANRIL (i) présente une association positive inattendue avec le cluster p16-CDKN2A/p15-CDKN2B/p14-ARF dans notre série, alors que cette association apparait négative dans les carcinomes de prostate et (ii) inactive épigénétiquement les miRNAs onco-suppresseurs miR-99a/miR-449a dans les carcinomes gastriques et non dans notre série de CCIs. D’un point de vue clinique, deux signatures pronostiques indépendantes ont pu être identifiées, l’une intégrant les 2 partenaires protéiques d’ANRIL appartenant aux complexes Polycomb (surexpression d’EZH2 / sous-expression de CBX7), et l’autre représentée par la sous-expression de Δ-MALAT1, observée dans 20% des tumeurs de notre série. La présence de variants d’épissage alternatifs, de réseaux d’interactions multiples et d’une spécificité d’organe devra être prise en compte lors de l’évaluation des thérapies épigénétiques ciblant ANRIL (inhibiteurs des bromodomaines et des oncoMIRs) ou MALAT1 (ASOs) dans les cancers du sein. La deuxième partie du projet de thèse a consisté en l’analyse du transcriptome non codant des carcinomes mammaires par une stratégie pangénomique, afin d’identifier de nouveaux types de lncRNAs, tels les nouveaux lncRNAs antisens, circulaires et associés à des séquences ultra-conservées ou induisant des résistances médicamenteuses
Breast cancer is the second most common cancer and the first malignancy of women. Currently, only few biomarkers (ER, PR, receptor HER2, index Ki67) and transcriptomic signature PAM50 are included in the morphological classification and therapeutic orientation. Transcriptome genome-wide analyses unexpectedly revealed that over 80% of the DNA is transcribed into RNA. Among these noncoding RNAs, transcripts longer than 200 nt are arbitrarily qualified as long noncoding RNAs (lncRNAs). LncRNAs play a crucial role in maintenance of cellular homeostasis and present abnormal expression patterns in various diseases, including cancer. The main objective of my project was to analyze expression of lncRNAs, their functionality and their roles in breast oncogenesis. The first part focused on the study of ANRIL and MALAT1 genes, two lncRNAs whose mechanisms of action and clinical significance in breast carcinogenesis are still controversial. ANRIL and MALAT1 respectively overexpressed in 20% and 14% of tumors in our series, confirming their pro-oncogenic roles in mammary carcinogenesis. MALAT1 overexpression results in RNA-FISH by presence of huge intranuclear speckles. Complexity of their deregulation is associated with presence of various isoforms and interaction networks with miRNAs, mRNAs and other lncRNAs. Concerning PRC2/PRC1 polycomb sub-units interacting with ANRIL, EZH2 (PRC2) is normally targeted by 3 onco-suppressor miRNAs (miR-26A1, miR-125B and miR-214) that are under-expressed in our series of CCIs. The 2 oncomiRs miR-181B1 and miR-181A2 that normally target and inactivate CBX7 (PRC1) appear overexpressed in our series of CCIs, resulting from activation of the oncogene HMGA1. Concerning MALAT1, the miRNAs biogenesis complex Drosha-DGCR8-Microprocessor regulates expression levels of the splicing variant Δ-MALAT1 and the latter is involved in activation of PI3K/Akt pathway. Significant correlations were observed between MALAT1 and genes involved in alternative splicing, cell cycle, apoptosis, DNA repair and migration. Aberrant transcriptomic profiles of these two lncRNAs seem characteristics of mammary carcinomas. Thus, ANRIL (i) presents an unexpected positive association with the p16-CDKN2A/p15-CDKN2B/p14-ARF cluster in our series of CCIs, whereas this association appears negative in prostate carcinomas and (ii) epigenetically inactivates onco-suppressor miRNAs miR99a/miR-449a in gastric carcinomas, but not in our series. From a clinic point of view, two independent prognostic signatures were identified, one incorporating two protein partners of ANRIL belonging to the polycomb complexes (EZH2 overexpression / CBX7 under-expression) and the other represented by under-expression of the variant Δ-MALAT1 observed in 20% of tumors in our series. The presence of alternative splice variants, multiple interactions with mRNAs and miRNAs and organ specificity should be considered when evaluating epigenetic antitumoral drugs designed to target ANRIL (bromodomains and oncoMIRs inhibitors) and MALAT1 (ASOs) in breast cancers. The second part of the project involved analysis of non-coding transcriptome of mammary carcinomas to identify new types of lncRNAs, including new antisens lncRNAs, circular lncRNAs, induced lncRNAs, noncoding ultraconserved transcripts and lncRNAs associated with resistance to systemic treatments. The preliminary analysis performed on a small cohort of breast cancers (n=8) will allow the implementation of the main (n=40) which will enhance robustness of identified signatures

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Bouckenheimer, Julien. "Rôle fonctionnel des longs ARN non codants dans l'adaptation et la pluripotence des cellules souches en culture." Thesis, Montpellier, 2016. http://www.theses.fr/2016MONT3505.

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Abstract:

Les applications des cellules souches pluripotentes humaines (CSP) dans le domaine biomédical sont particulièrement prometteuses, aussi bien au niveau expérimental qu’au niveau clinique. Leur utilisation comme source inépuisable de cellules permettant de tester et développer de nouvelles molécules thérapeutiques (notamment par modélisation de pathologies in vitro, criblage haut-débit et tests de cytotoxicité) s’ajoute à l’important potentiel qu’elles présentent en médecine régénérative et en thérapie cellulaire. Utilisables comme matériel biologique permettant de restaurer partiellement ou totalement un organe ou un tissu défaillant, il reste essentiel de vérifier l’intégrité génétique des lignées cellulaires utilisées afin de garantir une utilisation sécurisée pour le patient. Parmi les facteurs responsables de l’apparition d’anomalies génétiques chez les CSP, les conditions cultures jouent un rôle essentiel. Des techniques de culture inadaptées peuvent facilement provoquer l’émergence d’une instabilité génomique. Toute altération doit être détectée et documentée afin de pouvoir définir des critères d’acceptation préalable à leur utilisation clinique.Les CSP sont des cellules particulièrement sensibles au stress qui peut résulter de techniques de repiquage inappropriées. La dérive génétique qui découle de ce stress peut être précoce et apparaître dès les premiers passages des lignées cultivées. Notre équipe a pu tester de nombreuses méthodes de repiquage sur différentes lignées cellulaires pluripotentes. Nous avons notamment observé que des anomalies génétiques majeures caryotypiques (trisomies) et infra-caryotypiques (SNPs) ainsi que des changements phénotypiques (survie augmentée, acquisition de mobilité) apparaissaient rapidement suite à l’utilisation de techniques de repiquage basées sur l’utilisation d’enzyme de dissociation (TryPLE). Ces altérations apparaissent dans des lignées qui s’adaptent progressivement à la dissociation en cellules uniques (dissociation « single-cell ») provoquées par ces enzymes.Notre équipe étudie les conséquences cellulaires liées à ce phénomène d’adaptation des CSP provoquée par la dissociation « single-cell ». Grâce à des techniques de séquençage dernière génération (RNA-Seq), nous avons comparé les profils transcriptomiques de CSP repiquées par des techniques standard (comme le passage mécanique) et par des techniques basées sur la dissociation « single-cell » (comme le passage enzymatique par TryPLE). Cette comparaison a montré au niveau transcriptionnel une surexpression spectaculaire d’ARNs non codants appartenant à une classe récemment décrite : les longs ARNs non codants (lncRNAs).L’objectif principal de ce travail de thèse a été d’évaluer le niveau d’implication de ces lncRNAs dans le processus d’adaptation des CSP en culture, et leur rôle fonctionnel potentiel. Nous avons ainsi dans un premier temps déterminé in silico quels lncRNAs étaient différentiellement exprimés dans les CSP adaptées, et après validation expérimentale par biologie moléculaire des candidats les plus prometteurs, nous avons utilisé des tests fonctionnels (notamment par RNA interférence (siRNA)) afin de déterminer le rôle de ces lncRNAs dans la machinerie cellulaire et la pluripotence des CSP. Autour de ce projet principal, nous avons essayé de comprendre les mécanismes régissant les changements phénotypiques et comportementaux provoquées par la dissociation « single-cell ». Nous avons notamment pu suggérer la mise en place d’un phénomène de transition épithélio-mésenchymateuse (EMT) chez des CSP dissociées. Enfin, l’attractivité que représente un sujet d’étude récent comme les lncRNAs et la disponibilité croissante de publications les concernant nous ont poussé à publier une revue approfondie ainsi qu’une méta-analyse sur l’implication des longs ARN non codants dans le développement précoce de l’embryon et dans les cellules souches pluripotentes
The actual and future applications of human pluripotent stem cells (PSC) in the biomedical field are highly promising. Their use for the discovery of new therapeutic drugs through the development of high-throughput screening tests, cytotoxicity tests and in vitro disease modeling has been added to their tremendous interests in regenerative medicine and cellular therapy. As a source of biological material that can be used to restore partially or totally the lost functions of a damaged organ or tissue, or as a source of normal cells to study human development or test putative new drugs, their genomic integrity has to be thoroughly assessed. Therefore, an effective optimization of their culture conditions has to be considered, in order to control the absence of genomic instability and prevent their potential emergence. Any genetic or epigenetic alteration resulting from cell culturing must be detected in order to define and characterize acceptance criteria for scientific and medical purposes.PSC are particularly sensitive to stress resulting from unappropriated passaging techniques, which cause rapid genetic drift. Indeed, our team observed that many genomic abnormalities arise from aggressive single cell, enzymatic based, passaging methods, and that substantial phenotypical changes such as increased survival after cell dissociation and variation in cell shape can then occur.In order to understand the mechanisms governing the emergence of those adverse alterations, the team focused on the consequences resulting from the adaptation of PSC to single-cell dissociation. By using new generation sequencing techniques as RNA-Seq, we compared transcriptomics of PSC passaged by standard techniques (such as mechanical passaging) versus single-cell enzymatic dissociation (such as TRyPLE-based single-cell passaging). This comparison showed that the most striking difference in the gene expression pattern between adapted and non adapted cells concerned the dramatic overexpression of RNAs from a recently discovered class: long non-coding RNAs (lncRNAs).The aim of this thesis work was to determine to which extent some of these lncRNAs were functionally linked to adaptation of PSC. In order to address this matter, we first investigated in silico which lncRNAs were upregulated by single-cell dissociation, and after experimental validation of lncRNA candidates by molecular biology, we performed functional in vitro analysis (notably by siRNA-mediated loss of function) and sought their cellular localization in order to decipher their role in the cellular machinery and their level of implication. Beside this main project, other auxiliary projects were grafted. The observation of major changes in cell phenotype and behavior led to the investigation of the global mechanisms governing these modifications, underlining the potential role of epithelial-to-mesenchymal transition provoked by single-cell dissociation. Finally, the global attractiveness of lncRNAs and the emergence of exponential documentation concerning non-coding RNAs prompted the writing of an extensive review and meta-analysis concerning the implications of lncRNAs during embryo development and in pluripotent stem cells

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Tran, Van Giang. "Régulation de l'expression du gène Igf2 : nouveaux promoteurs et implication de longs ARN non-codants." Thesis, Montpellier 2, 2014. http://www.theses.fr/2014MON20022/document.

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Abstract:

L'expression du gène Igf2, qui est soumis à l'empreinte génomique parentale chez les mammifères, est hautement régulée au cours du développement embryonnaire et de la période périnatale grâce à divers mécanismes transcriptionnels et post-transcriptionnels. Ces mécanismes mettent à contribution de longs ARN non codants produits au sein même du locus, dont le plus connu est l'ARN H19. En utilisant une approche de complémentation génétique par un transgène H19 dans myoblastes H19 KO de souris, nous démontrons l'existence de plusieurs nouveaux promoteurs d'Igf2. L'un de ces promoteurs, qui est conservé chez l'homme, peut être activé par un ARN ectopique antisens d'H19 (lncARN 91H) en dépit d'une méthylation complète de la région de contrôle empreinte située en cis sur le même allèle. Nous montrons également que les lncARN 91H présentent une certaine spécificité tissulaire et que leur transcription peut être initiée à partir des séquences conservées CS4, CS5 et CS9 situées en aval du gène H19. Quant à l'ARN H19, qui est l'ARN non codant majeur du locus, il semble pouvoir réguler ses transcrits antisens dans les myoblastes H19 KO complémentés par le transgène H19, mais surtout il participe activement à la régulation post-transcriptionnelle du gène Igf2 chez la souris. Nous observons en effet qu'il favorise la coupure endoribonucléolytique de l'ARN Igf2 par un mécanisme qui reste à découvrir. Enfin, nous mettons en évidence l'existence d'un l'arrêt de l'élongation de la transcription du gène d'Igf2, pour lequel nous proposons un modèle de régulation faisant intervenir un autre long ARN non codant du locus: le lncARN PIHit. Au-delà des mécanismes qui restent à explorer, nos résultats renforcent l'idée que la structure tridimensionnelle de la chromatine participe à la régulation de l'expression des gènes chez les mammifères
In mammals, the expression of the Igf2 gene, which is subject to parental genomic imprinting, is tightly regulated during embryonic development and the perinatal period through several transcriptional and post-transcriptional mechanisms. These mechanisms are involving long non-coding RNAs (lncRNAs) produced within the locus; among them the best known is probably the H19 RNA. Using a genetic complementation assay consisting in transfections of an H19 transgene into H19 KO myoblasts, we discovered several novel Igf2 promoters in the mouse. One of these promoters, that is conserved in the human, can be activated by ectopic H19 antisens RNAs (91H lncRNAs) despite a complete methylation of the Imprinting-Control Region located in cis on the same allele. We also show that the 91H lncRNAs possess some tissue-specific features and that their transcription can be initiated from the CS4, CS5 and CS9 conserved sequences located downstream of the H19 gene. On the other hand, the H19 RNA, that is the major lncRNA of the locus, appears to regulate its antisense transcripts in H19 KO myoblasts complemented with the H19 transgene, but its major function seems to be in regulating post-transcriptionally the Igf2 gene expression. Indeed, we have observed that it favours the endoribonucleolytic cleavage of the Igf2 messenger RNAs through a mechanism that remains to be elucidated. Finally, we reveal the existence of a premature transcriptional elongation stop of the Igf2 gene, for which we propose a regulation model involving another lncRNA of the locus: the PIHit lncRNA. Beyond the mechanisms that remain to be explored, our results strengthen the idea that, in mammals, the three-dimensional organization of the chromatin is involved in regulating gene expression

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Girard, Marie-Josée. "Implication du long ARN non-codant Neat2 dans la prolifération et le métabolisme énergétique des hépatocytes." Thesis, Université Laval, 2013. http://www.theses.ulaval.ca/2013/30273/30273.pdf.

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Abstract:

NEAT2 est un long ARN non-codant surexprimé dans plusieurs cancers. Toutefois, les études actuelles ne sont qu’associatives et ne permettent pas d’établir de lien direct de cause à effet ainsi que son mécanisme d’action dans la carcinogenèse. Dans cette étude, nous avons déterminé le rôle de NEAT2 et de ses domaines fonctionnels dans la prolifération et le métabolisme énergétique des hépatocytes. La prolifération était diminuée significativement (14-35%) lorsque l’expression de NEAT2 a été rendue génétiquement faible ou inexistante dans les modèles d’hépatocytes humains et de fibroblastes embryonnaires de souris. À l’opposé, la prolifération cellulaire était significativement augmentée (27-33%) dans les hépatocytes murins surexprimant les segments NEAT2 et mascRNA. Le domaine mascRNA entraîne également une augmentation significative de l’entrée de glucose dans la cellule. En somme, ces résultats démontrent l’importance de mascRNA dans la prolifération cellulaire et le métabolisme du glucose des hépatocytes.
NEAT2 is a long ncRNA overexpressed in a various type of cancer. However, whether NEAT2 directly impacts on carcinogenesis remains poorly investigated. Here, we report the role of NEAT2 and its functional domains on proliferation and energy metabolism of hepatocytes. In this study, we show a significant decrease in proliferation (14-35%) after knocked-down or knockout of NEAT2 expression in both human hepatocytes and mouse embryonic fibroblasts. On the other hand, we observed a significant increase in proliferation (27-33%) in mice hepatocytes overexpressing NEAT2 and the mascRNA domain. The overexpression of the mascRNA domain also resulted in a significant increase in cellular glucose uptake, suggesting a role in glucose utilization. Our study highlights the significance of NEAT2 and its mascRNA domain in cellular proliferation and glucose metabolism. These data suggest an important role for the mascRNA domain in the regulation of hepatocyte proliferation by NEAT2.

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Gendron, Judith. "Les longs ARN non codants, une nouvelle classe de régulateurs génomique tissu-spécifique : signature moléculaire spécifique des neurones dopaminergiques et sérotoninergiques." Thesis, Paris 6, 2017. http://www.theses.fr/2017PA066518.

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Abstract:

Seul 1,2% du génome code des protéines :98,8% est non-codant,cependant 93% du génome est transcrit, principalement en longs ARN non-codants (lncRNA). Or ces lncRNA constituent une nouvelle classe de régulateurs génomique agissant à tous les niveaux d’expression des gènes et ils sont fortement spécifiques du tissu,modulés au cours du temps et en conditions physiopathologiques.Ainsi,nous proposons que chaque cellule spécifiée exprime son répertoire de lncRNA spécifique avec une carte des zones de chromatines ouvertes renseignant son identité cellulaire.Dans cette perspective,nous avons isolé par FACS 2types cellulaires impliqués dans des pathologies: i) des neurones dopaminergiques humains(nDA) différenciés à partir d’hiPS et ii) des neurones DA et sérotoninergiques (n5-HT)murins.Sur ces 2types neuraux isolés,nous avons identifié 1363 lncRNA exprimés dans les nDA (dont 989nouveaux) constituant le répertoire des neurones DA et 1257 lncRNA dans les n5-HT (719nouveaux) constituant le répertoire des n5-HT.Or leur comparaison a montré que seuls 194 lncRNA sont communs aux 2types cellulaires:la majorité des lncRNA est exprimée soit dans les nDA soit dans les n5-HT,attestant leur spécificité cellulaire.De plus,39%des zones de chromatines ouvertes/potentiellement régulatrices des nDA ne sont pas non plus retrouvées dans les n5-HT.Ainsi, nous avons généré un catalogue d’éléments non codants constituant des signatures moléculaires spécifiques des nDA et n5-HT,ouvrant de nouvelles pistes physiopathologiques:Dans cette optique,les signatures non codantes DA ont été comparées avec les SNP associés à la maladie de Parkinson et des études de fonction sur des lncRNA candidats ont été réalisées
Only 1.2% of the genome codes for proteins; 98.8% is thus non-coding, despite 93% of the human genome being actively transcribed, mostly in long non-coding RNA (lncRNA).These lncRNA constitute a new class of genomic regulator capable of acting at all levels of gene expression and their expression is highly tissue-specific,modulated during the time and under normal/pathological conditions.Thus, we propose that each specified cell expresses a specific repertoire of lncRNA correlated to open/active chromatin regions specifying its cellular identity.In this context, we isolated by FACS 2neural types involved in many pathologies: i) human dopaminergic neurons (nDA) differentiated from hiPS and ii) DA and serotoninergic (n5-HT) neurons. From these 2neural types, we identified 1,363 lncRNA in nDA (among which 989 new, whether 73%) constituting the repertoire of nDA, and 1,257 lncRNA (among which 719 new) constituting the repertoire of n5-HT. Moreover,their comparison has shown that only 194 lncRNA are common to both neural types:thus the majority of lncRNA is expressed either in nDA or in n5-HT, indicating a high degree of cell-specificity.In addition, 39% of open chromatin regions, potentially regulatory, were also not detected in the n5-HT.Thus, we have generated DA and 5-HT specific catalogues of non-coding elements of the genome, which constitute DA and 5-HT specific molecular signatures, that could participate in deepening our knowledge regarding nDA or n5-HT development and dysfunctions. With this in mind,these DA specific elements have been compared with the SNP described as Parkinson Disease risk variants and candidate lncRNA were selected to perform studies of function

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Merdrignac, Aude. "Etude de la voie TGFβ dans le cholangiocarcinome intrahépatique : implication des ARN longs non-codants." Thesis, Rennes 1, 2019. http://www.theses.fr/2019REN1B020/document.

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Abstract:

Le cholangiocarcinome intra hépatique (CCI) est une tumeur hépatique primitive développée aux dépens des canaux biliaires. Son pronostic est mauvais avec les traitements actuels qui augmentent peu la survie des patients. Sa cancérogénèse est complexe impliquant de nombreuses voies de signalisation dont la voie TGFβ. L’hypothèse du projet est l’implication des ARN longs non-codants (ARNlnc) comme médiateurs de la voie TGFβ dans le développement du CCI. Les objectifs de notre travail étaient d’identifier des ARNlnc régulés par le TGFβ et potentiels biomarqueurs diagnostiques ou pronostiques. Nous avons identifié une signature transcriptomique spécifique du TGFβ après stimulation de lignées cellulaires de CCI. Parmi les nouveaux gènes cibles, plusieurs ARNlnc ont été identifiés dont CASC15 renommé TLINC pour TGFβ-induced long intergenic non-coding RNA. TLINC aurait un rôle dans le remodelage du microenvironnement impliqué dans la cancérogénèse du CCI notamment par la régulation de l’IL8. Ce rôle pourrait s’exercer par l’interaction avec d’autres ARNlnc déjà identifiés dans le CCI e.g. NEAT1. TLINC est surexprimé dans les tumeurs humaines de CCI et pourrait constituer un biomarqueur diagnostique. Des isoformes circulaires de TLINC mises en évidence dans les tumeurs pourraient être détectables dans le sérum et constituer des biomarqueurs non invasifs. L’analyse transcriptomique d’une cohorte de patients divisée en 2 sous-groupes de pronostic différent a identifié une signature d’ARNlnc prédictive de la survie. L’ARNlnc ANRIL, déjà connu dans d’autres cancers, est un des ARNlnc qui pourrait constituer un biomarqueur pronostique
Intrahepatic cholangiocarcinoma (ICC) is a primary liver tumor developed from bile ducts. ICC prognosis is poor with current treatments that slightly increase patient survival. ICC carcinogenesis is complex and involves multiple signaling pathways including TGFβ pathway. Our hypothesis relies on the involvement of long non-coding RNA (lncRNA) as mediators of TGFβ pathway in the development of ICC. The aim of the study was to identify and to characterize TGFβ regulated lncRNA as ICC potential diagnostic or prognostic biomarkers. We identified a specific transcriptomic signature after stimulation of ICC cell lines with TGFβ. Among the novel TGFβ target genes, several lncRNAs were identified including CASC15 renamed TLINC standing for TGFβ-induced long intergenic non-coding RNA. TLINC may play a role in the remodeling of an inflammatory microenvironment involved in ICC carcinogenesis, including the regulation of IL8. This role could be exerted by the interaction with other lncRNAs already identified in the ICC e.g. NEAT1. TLINC is overexpressed in human ICC tumors and may represent a relevant diagnostic biomarker. Circular isoforms of TLINC found in tumors may be detectable in serum and be noninvasive biomarkers. Transcriptomic analysis of tumors from a cohort of patients divided into 2 prognostic groups identified a lncRNAs signature predictive for survival. LncRNA ANRIL, already known to be upregulated in other cancers, is one of the lncRNAs that could be a prognostic biomarker in ICC

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Tisseur, Mathieu. "Rôle de Hda1 dans la régulation de l'expression gènes par les longs ARN." Thesis, Paris 11, 2013. http://www.theses.fr/2013PA112100/document.

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Abstract:

Les ARNnc sont impliqués dans la régulation de l’expression de gènes chez les Procaryotes, les Archées et les Eucaryotes. Cette régulation peut être effectuée au niveau transcriptionnel ou post-transcriptionnel. Elle fait parfois intervenir des modifications des histones comme la méthylation ou l’acétylation. J’ai étudié le gène TIR1 dont l’expression est fortement réduite lorsqu’un ARNnc codant antisens nommé TIR1axut est stabilisé. J’ai montré que cette régulation est dépendante de l’histone déacétylase Hda1. De plus, j’ai montré que l’acétylation de H3K14 et H3K18 ne sont pas directement impliquées dans la régulation de TIR1 mais qu’un résidu polaire est nécessaire pour la répression de TIR1 en présence de l’ARNnc antisens. En outre, j’ai mis en évidence que la répression de TIR1 par son XUT est en parti post-transcriptionnel, mais ne fait pas varier la stabilité de l’ARNm. Finalement, j’ai tenté en vain de comprendre le ciblage de l’activité histone déacétylase de Hda1 le long de TIR1 en cherchant la présence d’hybride ARN/ADN grâce à un anticorps reconnaissant ce type de structure
NcRNAs are involved in gene regulation in Prokaryotes, Eukaryotes and Archaea. This regulation could be transcriptional or post-transcriptional. Histone modifications could be involved such as methylation or acetylation. I studied TIR1 gene whose expression is highly reduced when an antisense ncRNA called TIR1axut is stabilized. I showed that this regulation is Hda1-dependant. In addition to that, I showed that H3K14ac and H3K18ac are not directly responsible for TIR1 repression but a polar residue is required for a proper silencing of TIR1 in a XUT depending manner. Moreover, I showed that TIR1 repression is due to a post-transcriptional effect but does not affect mRNA stability. Finally, I tried in vain to understand Hda1 targeting on TIR1 searching for RNA/DNA hybrids using an antibody that recognizes such structures

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Galipon, Joséphine Françoise. "La régulation de longs arn non-codants chez la levure S. Pombe pendant la réponse au stress par manque de glucose." Paris 6, 2013. http://www.theses.fr/2013PA066213.

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Abstract:

La transcription d’ARN non-codants (lncRNA) par l'ARN polymérase II en cis du gène de la fructose-1,6-bisphosphatase (fbp1+) lors du stress par manque de glucose est nécessaire pour induire son expression chez la levure Schizosaccharomyces pombe. Ce gène code pour une enzyme essentielle à la néoglucogénèse (Hirota et al. 2008). Cette étude redéfinit ces lncRNA en tant que 'longs ARNs non-codants induits par le stress métabolique' (mlonRNA). Le séquençage brin-spécifique de l'ARN génomique a également révélé la présence d'un lncRNA antisens (as-lncRNA) au même locus qui disparaît promptement lors du stress métabolique (Oda et al. , manuscrit en préparation). La demi-vie des mlonRNA et as-lncRNA est beaucoup plus courte que celle de l'ARN messager (ARNm) de fbp1+. Ils sont porteurs d'une guanosine méthylée ou coiffe en 5 prime, et sont partiellement dégradés par l'intermédiaire de Rrp6, cofacteur de l'exosome nucléaire qui dégrade les ARN de 3 prime en 5 prime. Bien que partiellement dégradés dans le noyau, la majorité d'entre eux sont exportés et s'accumulent au niveau des polysomes. La stabilité des as-lncRNA est régulée différemment de celle des mlonRNA dans le cytoplasme. Les mlonRNA et as-lncRNA sont tous porteurs d'un nombre très important de courtes phases ouvertes de lecture (ORF) comparé à la moyenne génomique, mais seuls les as-lncRNA sont sensibles à la voie de dégradation des ARNm non-sens (NMD). Les uORF des mlonRNA ayant une composition relativement élevée en codons rares, il se pourrait qu'ils constituent l'une des premières cibles naturelles de la voie de dégradation des ARNm sujets à des arrêts prématurés de traduction (NGD) (Galipon et al. 2013)
The transcription of long non-coding RNAs (lncRNA) in cis of the gene coding for fructose-1,6-bisphosphatase (fbp1+) is necessary for its induction in response to glucose starvation in fission yeast. This gene encodes an enzyme that is essential for gluconeogenesis (Hirota et al. 2008). This study redefines these lncRNAs as « metabolic stress-induced long non-coding RNAs » (mlonRNA). Strand-specific RNA sequencing also revealed the presence of an overlapping antisense RNA (as-lncRNA) that promptly disappears upon glucose starvation (Oda et al. Unpublished data). The half-lives of mlonRNA and as-lncRNA are significantly shorter than that of fbp1+ messenger RNA (mRNA). They carry a 5’-methylguanosine cap and are partially degraded by the nuclear exosome cofactor Rrp6, which promotes the degradation of transcripts in the 3’-to-5’ direction. Both sense and antisense lncRNAs are however exported to the cytoplasm where they are bound by multiple ribosomes. These mlonRNA and as-lncRNA carry significantly more short open reading frames (ORF) than the genomic average, but only as-lncRNA is targeted by the nonsense-mediated RNA decay (NMD) pathway. On the other hand, since most short ORFs on mlonRNA are enriched in rare codons compared to the fbp1+ ORF, they may constituted one of the first natural targets of the recently discovered no-go decay (NGD) pathway (Galipon et al. 2013)

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Lazorthes, Sandra. "Identification de très longs ARN non codants ou vlincRNA régulés au cours de la sénescence et caractérisation d'un vlincRNA nommé VAD requis pour le maintien de la sénescence." Toulouse 3, 2014. http://thesesups.ups-tlse.fr/2497/.

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Abstract:

La sénescence est un mécanisme anti-tumoral qui conduit à un arrêt stable et irréversible de la prolifération cellulaire. Ce processus est caractérisé par des changements majeurs de la structure chromatinienne, avec l'apparition de foyers d'hétérochromatine, appelés SAHF (Senescence Associated Heterochromatin Foci) dans lesquels les gènes prolifératifs sont réprimés. Les ARN non codants (ARNnc) sont des acteurs majeurs de la structure chromatinienne, notamment au cours de l'assemblage de l'hétérochromatine péricentrique chez les mammifères. Notre hypothèse de travail est que les ARNnc pourraient être impliqués dans la mise en place des SAHF et plus généralement dans le processus de sénescence. Afin de caractériser le rôle des ARNnc dans la sénescence, nous avons analysé les modifications du transcriptome dans un modèle de sénéscence induite par l'oncogène RAF1. Une analyse à grande échelle a été réalisée de façon brin spécifique (par tiling array) sur les chromosomes 1 & 6 dans les cellules proliférantes et sénescentes. La comparaison des profils obtenus a permis d'identifier un certain nombre de transcrits différentiellement exprimés au cours de la sénescence. Étonnamment, alors que les ARN différentiellement exprimés lors de l'induction de la sénescence sont majoritairement réprimés, les ARNnc appartenant à la classe récemment décrite des vlincRNA (very long intergenic non-coding (>50kb)) sont principalement activés, suggérant qu'ils puissent être impliqués dans la mise en place du processus de sénescence. Au cours de ma thèse, je me suis intéressée à l'un de ces très long ARNnc, partiellement antisens au gène DDAH1, jusque là inconnu. J'ai caractérisé cet ARN en montrant qu'il s'agit d'un ARN issu d'une seule unité de transcription de plus 200 kb, à priori non codant et très faiblement poly-adénylé. Cet ARN possède toutes les caractéristiques de très longs ARN récemment décrits comme des vlincRNA, aux fonctions inconnues à l'heure actuelle. Ainsi, nous l'avons nommé VAD (VlincRNA Antisens de DDAH1). J'ai montré que VAD est requis pour l'arrêt stable de la prolifération et dans la mise en place des SAHF. De plus, VAD intervient dans la régulation de l'expression des gènes suppresseurs de tumeurs (p15INK4b, p16 INK4a, p14ARF et p21) impliqués dans le contrôle du cycle cellulaire et dans la mise en place de la sénescence. J'ai également montré que VAD possède une action chromatinienne répressive en cis; alors qu'en trans VAD possède une action chromatinienne activatrice au niveau du locus INK4 (qui code pour p15INK4b, p16 INK4a et p14ARF), acteur majeur de l'entrée en sénescence. Ces expériences établissent ainsi la première démonstration du rôle d'un vlincRNA dans le processus de sénescence, dont l'action est de moduler la structure chromatinienne en cis et en trans. Afin d'analyser plus extensivement les vlincRNA en sénescence, nous avons réalisé un séquençage brin spécifique des ARN totaux des cellules proliférantes versus sénescentes. Cette étude a été corrélée avec l'analyse du paysage chromatinien de H2AZ grâce à des expériences de séquençage de ChIP. Ces expériences ont déjà permis l'identification d'autres vlincRNA et d'en étudier la régulation pendant la sénescence, et devraient augmenter notre compréhension des mécanismes de régulation des vlincRNA et de l'importance de ces derniers dans la mise en place du contrôle épigénétique au cours de la sénescence. Ces approches plus globales devraient permettre une meilleure compréhension des mécanismes de régulation de processus cellulaires par des ARN non codants
Senescence is an anti-tumor mechanism which leads to a stable and irreversible arrest of cell proliferation. During this process there are major changes in chromatin structure, characteristic of senescent cells, called SAHFs (Senescence Associated Heterochromatin Foci) in which proliferative genes are repressed. Non-coding RNAs (ncRNAs) are known to be major actors of the formation of chromatin domains, e. G. Assembly of pericentric heterochromatin in mammals. Our working hypothesis is that ncRNAs may be involved in the formation of SAHFs and more generally in senescence process. To characterize the role of ncRNAs in senescence, we analyzed the transcriptomic changes in a model of RAF1 oncogene-induced human senescence. A large-scale strand-specific analysis, by tiling array, was performed on chromosomes 1 & 6 in proliferative and senescent cells. Comparison between the obtained profiles identified a number of transcripts differentially expressed during senescence. Surprisingly, while RNAs differentially expressed during the induction of senescence are largely repressed; ncRNAs, belonging to the recently described vlincRNA (very long intergenic non-coding (>50kb)) class, are mainly activated. This suggests that vlincRNAs may be involved in the establishment of senescence. During my PhD, I focused on one of these long ncRNAs, partially antisense to DDAH1 gene, hitherto unknown. I could show that this RNA is transcribed from a single transcription unit longer than 200 kb, and is weakly polyadenylated and most probably non-coding. This RNA has all the characteristics of very long RNAs recently described as vlincRNA, without any known functions up to date. We term this RNA VAD (VlincRNA Antisense to DDAH1). I showed that VAD is required for stable arrest of proliferation and the establishment of SAHFs. Moreover, VAD is involved in the regulation of the expression of tumor suppressor genes (p15INK4b, p16INK4a, p14ARF and p21) that control the cell cycle and the establishment of senescence. I also showed that VAD has an epigenetic repressive action in cis; whereas in trans, VAD has an epigenetic activating action on INK4 locus (encoding p15 INK4b, p16 INK4a and p14ARF). These data represent the first demonstration of the role of a vlincRNA in senescence. In order to analyze more extensively vlincRNA involvement in senescence, we performed strand-specific sequencing of total RNAs from proliferative cells compared to senescent cells. This was correlated with the analysis of chromatin landscape through ChIPseq experiments. These approaches led to identify other vlincRNAs and to analyze their regulation during senescence. These experiments should provide a better understanding of the mechanisms regulating vlincRNAs and their importance in the epigenetic control during senescence. These broader approaches would provide insights into mechanisms regulating cellular processes by non-coding RNAs

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Heneine, Jana. "Investigating the mitochondrial stress response specific to human dopaminergic neurons : insights into Parkinson’s Disease-associated alterations and contribution of long non-coding RNAs." Electronic Thesis or Diss., Sorbonne université, 2023. https://accesdistant.sorbonne-universite.fr/login?url=https://theses-intra.sorbonne-universite.fr/2023SORUS718.pdf.

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Abstract:

Il est aujourd’hui admis que le dysfonctionnement mitochondrial joue un rôle central dans la physiopathologie de la maladie de Parkinson (MP). Les neurones dopaminergiques (DA) de la substance noire sont particulièrement sensibles au stress mitochondrial, entraînant leur dégénérescence massive et l'apparition de symptômes moteurs. Les mécanismes moléculaires sous-jacents à cette vulnérabilité sélective des neurones DA humains restent largement méconnus. De plus, l'étude des éléments moléculaires propres aux neurones DA s'est, jusqu'à présent, concentrée principalement sur les gènes codant pour des protéines. Cependant, il y a un intérêt croissant pour les éléments non-codants du génome, tels que les longs ARN non codants (lncRNA), régulateurs génomiques puissants présentant une spécificité élevée selon le type cellulaire et le contexte. Ainsi, notre étude s'est focalisée sur la réponse au stress mitochondrial des neurones DA humains et sur la possible contribution des lncRNAs à cette réponse. Nous avons d'abord utilisé des neurones DA dérivés de cellules LUHMES pour élucider la réponse spécifique des neurones DA humains au stress mitochondrial. L'inhibition de la chaîne respiratoire mitochondriale a entraîné une perturbation significative de l'homéostasie mitochondriale, induisant la mitophagie et réduisant la biogenèse mitochondriale. De plus, le stress a induit un déclin du statut de maturation des neurones DA et une élévation de la proportion de cellules apoptotiques, révélant des dommages cellulaires au-delà du réseau mitochondrial. La réponse au protéines malformées du réticulum endoplasmique (UPRER) dépendante de PERK se révèle être un coordinateur central de la réponse au stress, modulant l'inactivation de l'UPR mitochondriale (UPRmt) et l'expression des lncRNAs. L'identification de nouveaux lncRNAs spécifiquement exprimés dans les neurones DA humains exposés au stress suggère fortement leur implication dans les mécanismes moléculaires intrinsèques à la réponse au stress des neurones DA. De plus, nous avons identifié un lncRNA spécifique au stress, lnc-SLC6A15-5, qui régule la reprise de la traduction après un stress mitochondrial, potentiellement en modulant l'expression des gènes cibles d’ATF4 impliqués dans la régulation de la voie mTOR. Dans une seconde partie, nous avons évalué si cette réponse au stress mitochondrial était altérée dans le contexte de la MP, en particulier liée aux mutations PRKN. Nous avons recueilli des données transcriptomiques à partir de cellules dérivées de cellules souches pluripotentes induites (iPSC) de patients atteints de la MP porteurs de mutations PRKN et de sujets sains. Nos résultats suggèrent que l'invalidation de PARKIN altère la différenciation cellulaire, entraînant un éventuel retard de maturité et une augmentation de la population gliale. Les cellules PRKN-mutantes semblent également être "pré-stressées" en condition basale, avec activation des voies de l’UPRER dépendantes d’ATF6 et d’IRE1, ainsi que de la réponse antioxydante régulée par NRF2. L'incubation avec des toxines mitochondriales a intensifié ces réponses, avec une activation accrue des trois branches de l'UPRER, l'induction de l’apoptose UPRER-dépendante et une potentielle dérégulation des mécanismes de réparation de l'ADN chez les mutants PRKN. De plus, nous avons identifié des lncRNAs potentiellement régulés par PARKIN et impliqués dans les voies de signalisation du développement neuronal ou de la voie mTOR. Des expériences fonctionnelles supplémentaires seront nécessaires pour évaluer leur participation aux altérations de la différenciation et de la réponse au stress résultant de la perte de PARKIN. Notre travail a ainsi amélioré notre compréhension de la réponse spécifique des neurones DA humains au dysfonctionnement mitochondrial dans le contexte de la MP, présentant également des informations précieuses sur le rôle potentiel des lncRNAs dans les mécanismes liés au stress et à la maladie
Mitochondrial dysfunction is known to play a central role in the pathophysiology of Parkinson’s disease. Dopaminergic (DA) neurons of the substantia nigra pars compacta appear particularly vulnerable to mitochondrial stress, leading to their massive degeneration and the occurrence of motor symptoms. The molecular mechanisms underlying this selective susceptibility of human DA neurons remain poorly understood. Furthermore, the search for molecular elements intrinsic to DA neurons has been largely focused on protein-coding genes as of yet. However, there is growing interest in the study of non-coding elements of the genome such as long non-coding RNAs (lncRNAs), potent genomic regulator that display high cell type-and context-specificity. This work centered on the study of the mitochondrial stress response of human DA neurons and the potential contribution of lncRNAs to this response. We first used LUHMES-derived DA neurons to elucidate the specific response of human DA neurons to mitochondrial stress. We demonstrated that inhibiting the mitochondrial electron transport chain led to a significant disruption of mitochondrial homeostasis, resulting in mitochondrial loss. This is supported by a robust induction of mitophagy and a reduction in mitochondrial biogenesis. In addition to these mitochondrial impairments, we observed a stress-induced decline in the maturation status of the DA population and an elevated proportion of apoptotic cells, indicating cellular damage beyond the mitochondrial network. PERK-dependent Unfolded Protein Response of the Endoplasmic Reticulum (UPRER), emerged as a central coordinator of the stress response. It appeared to modulate the inactivation of the mitochondrial UPR (UPRmt) and the cell-specific expression of lncRNAs. The identification of novel lncRNAs, specifically expressed in human DA neurons upon stress, strongly suggests their involvement in the intrinsic molecular mechanisms underlying the DA stress response. We highlight the discovery of a stress-specific lncRNA, lnc-SLC6A15-5, which regulated translation resumption after mitochondrial stress potentially through modulating the expression of ATF4 target genes involved in the mTOR signaling regulation. In a second part, we wished to assess whether this mitochondrial stress response was altered in a PD context, in particular linked to PRKN mutations. For this, we collected transcriptomic data from induced pluripotent stem cells (iPSC)-derived cells from PD patients carrying PRKN mutations and age-matched healthy individuals. Our results suggest that PARKIN deficiency altered cells’ differentiation status, displaying a potential delay in maturity and increase in glial population. The PRKN-mutant cells also appeared “pre-stressed” in basal conditions, as they exhibited activation of effectors of the ATF6- and IRE1-UPRER, as well as the NRF2-dependent antioxidant response. Incubation with mitochondrial toxins expectedly exacerbated these responses, with stronger activation of the three UPRER branches, downstream pro-apoptotic signaling and potential dysregulation of DNA repair mechanisms in PRKN-mutants. Furthermore, we uncovered lncRNAs possibly regulated by PARKIN and potentially involved in neuronal system signaling pathways or mTOR signaling. Further functional experiments will be required to assess whether they may participate to the alterations in differentiation and stress response resulting from PARKIN loss. Our work improved our understanding of the human DA neuron-specific response to mitochondrial dysfunction in the context of PD. We also report valuable information on the potential role of lncRNAs in stress- and disease-associated processes

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Lavalou, Perrine. "Fonctions conservées des longs ARN non codants : Rôle de suppresseur de tumeur de menhir/CASC15 dans le mélanome cutané." Thesis, Paris Sciences et Lettres (ComUE), 2018. https://tel.archives-ouvertes.fr/tel-02538726.

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Abstract:

L’identification de divers gènes cibles impliqués dans la progression cancéreuse est cruciale afin de décrypter les mécanismes sous-jacents au cancer et de développer des stratégies thérapeutiques efficaces. Les lncARN (longs ARN non codants) sont similaires aux ARN messagers d’un point de vue moléculaire, mais ne présentent pas de potentiel codant pour des protéines. Ils sont fréquemment dérégulés et mutés dans de nombreux types de cancers. Tout comme les gènes codants pour des protéines, les lncARN des vertébrés peuvent être conservés à plusieurs niveaux: séquence, profil d’expression ou position génomique (synténie). Seuls 5% des lncARN du poisson zèbre présentent une préservation de séquence avec l’homme, tandis que plus de 35% sont conservés au niveau synténique, indiquant la présence d’une pression évolutive préservant la position génomique des lncARN. Afin d’évaluer si ce phénomène synténique peut prédire la conservation fonctionnelle des lncARN, j’ai établi un criblage génétique inverse évaluant le rôle des lncARN dans le développement du mélanome. Ces études ont été effectuées chez le poisson zèbre, un modèle animal présentant de multiples similarités génétiques, histologiques et physiologiques avec la peau humaine.En utilisant la technologie d’édition du génome CRISPR-Cas9 pour générer les lignées de poissons zèbres mutants pour une sélection de 6 lncARN candidats, j’ai mesuré l’impact de la perte de fonction de ces lncARN sur la progression du mélanome, induit chez le poisson zèbre via l’expression de l’oncogène humain NRASG12 et la xénogreffes de cellules de mélanome humain. Lors de cette étude, j’ai identifié menhir (MElaNoma HIndrance RNA) comme un gène suppresseur de tumeur dans le mélanome. En effet, les poisson zèbres mutants pour menhir présentent une altération de l’agressivité du mélanome caractérisée par (1) une augmentation de la tumorigenèse, (2) une baisse de la survie, (3) une augmentation de la sévérité du mélanome et (4) une augmentation du potentiel métastatique due à une plus grande permissivité à l’invasion des cellules du mélanome. Afin d’analyser si la fonction anti-oncogène de menhir est conservée dans l’évolution, nous avons exprimé l’homologue humain CASC15 (Cancer Susceptibility 15) dans les mélanocytes des poissons zèbres mutants pour menhir affectés par le mélanome. Malgré l’absence de conservation de séquence, l’expression de CASC15 atténue le phénotype d’agressivité du mélanome des poissons mutants pour menhir, entrainant une diminution de la progression du cancer, de la tumorigenèse et une amélioration de la survie des individus mutants affectés par le mélanome.Par conséquent, mes résultats identifient un nouveau lncARN suppresseur de tumeur dans le mélanome et montrent que la conservation de position génomique peut être corrélée avec une conservation de fonction
The identification of diverse target genes involved in cancer progression is crucial to decipher the mechanisms underlying cancer and to develop effective targeted treatment therapies. LncRNAs (long noncoding RNAs) are molecularly similar to messenger RNAs but lack protein coding potential. Their deregulation and misexpression as well as the presence of mutations in lncRNA loci have been linked to diseases including cancers. Like protein-coding genes, vertebrate lncRNAs can be conserved at multiple levels (sequence, expression pattern, genomic position or synteny). In contrast to only 5% sequence conservation, more than 35% of zebrafish lncRNAs are conserved at the syntenic level to human, indicating an evolutionary pressure to preserve lncRNA position in the genome. To assess if positional conservation is a predictor of functional conservation, I implemented a reverse genetic screen assaying the role of lncRNAs in melanoma development using zebrafish, an optimal oncology model with multiple skin genetics, histological and physiological similarities with human.Using CRISPR-Cas9 genome editing technology to generate syntenic lncRNA zebrafish loss of function mutants, I profiled the impact of lncRNA loss on melanoma induced by the human NRASG12 oncogene and in human melanoma cell xenografts. Among six candidate lncRNAs, we identified menhir (MElaNoma HIndrance RNA) as a melanoma tumor suppressor. menhir zebrafish mutants display impaired melanoma aggressiveness characterized by (1) accelerated tumorigenesis, (2) decreased mutant survival, (3) increased melanoma severity and (4) increased metastatic potential due to a higher permissiveness to melanoma cell invasion. To assess if the tumor suppressor function of zebrafish menhir is conserved throughout evolution, the human putative ortholog of menhir called CASC15 (Cancer Susceptibility 15) was expressed in melanocytes of the zebrafish melanoma menhir mutant. Despite lack of sequence conservation, CASC15 expression mitigated the mutant menhir melanoma phenotype as evidenced by reduced melanoma progression, decreased tumorigenesis and enhanced survival of zebrafish affected with melanoma.Thus, our results identify a novel melanoma tumor suppressor lncRNA and show that conserved genomic location of lncRNAs can be used to posit functional conservation in vertebrates

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Le, Béguec Céline. "Analyse intégrative des ARN longs non-codants chez le chien et leurs implications dans le mélanome oral canin, modèle des mélanomes humains." Thesis, Rennes 1, 2018. http://www.theses.fr/2018REN1B030/document.

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Abstract:

Les ARN longs non-codants (lncRNAs) constituent une famille d'ARN hétérogènes qui jouent un rôle majeur dans de nombreux cancers et notamment dans les mélanomes. Le chien est un modèle naturel et spontané pour l’analyse génétique comparée des cancers et, l'annotation du génome canin a récemment été enrichie avec l'identification de plus 10 000 lncRNAs. Afin de réaliser des prédictions fonctionnelles bioinformatiques des lncRNAs, nous avons caractérisé les profils d'expression des lncRNAs canins à partir de 26 tissus distincts. Nous avons défini la spécificité tissulaire de l’expression des lncRNAs et inféré leur fonctionnalité potentielle par des analyses de génomique et de transcriptomique comparatives avec des données humaines issues du projet ENCODE (ENCyclopedia Of DNA Elements). Comme chez l'homme et la souris, une grande proportion de lncRNAs canins (44 %) est exprimée de manière spécifique au sein d’un tissu. Par une approche de génomique comparative, nous avons identifié plus de 900 lncRNAs orthologues entre l’homme et le chien et pour 26 % d’entre eux, des patrons d'expression entre tissus significativement conservés (p < 0,05). Dans le cadre de l'étude des mélanomes canins, nous avons analysé les données de RNA-seq de 52 échantillons tumeurs/contrôles de mélanomes oraux. Nous avons identifié plus de 750 lncRNAs différentiellement exprimés entre la tumeur et le contrôle (FDR < 0,01), dont plus de 100 conservés avec l’homme. Ces lncRNAs constituent de bons candidats pour étudier la régulation de la progression tumorale des mélanomes chez le chien et pourront être évalués pour leurs potentiels diagnostic et thérapeutique en médecine humaine et vétérinaire
Long non-coding RNAs (lncRNAs) are a family of heterogeneous RNAs that play a major role in many cancers, particularly in melanomas. The dog is a natural and spontaneous model for the comparative genetic analysis of cancers and, the annotation of the canine genome has recently been enriched with the identification of over 10,000 lncRNAs. In order to perform functional bioinformatic predictions of lncRNAs, we have characterized the expression patterns of canine lncRNAs from 26 distinct tissues representative of the major functions of the organism. We defined the tissue specificity of lncRNAs expression and inferred their potential functionality by comparative genomic and transcriptomic analyses with human data from the ENCODE project (ENCyclopedia Of DNA Elements). As in humans and mice, we show that a large proportion of canine lncRNAs (44%) are expressed specifically within a tissue. Using a comparative genomic approach, we have identified more than 900 orthologue lncRNAs between humans and dogs, and we show that for 26% of them, tissue expression patterns are also significantly conserved (p < 0.05). In the study of canine melanomas, we investigated the lncRNAs from RNA-seq data from 52 tumour/control samples of oral melanoma. We identified more than 750lncRNAs differentially expressed between tumour and control (FDR < 0.01), of which more than 100 were conserved with humans. These lncRNAs are good candidates to study the regulation of tumour progression of melanomas in dogs and can be evaluated for their diagnostic and therapeutic potential in human and veterinary medicine

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Muret, Kévin. "Annotation des ARN longs non-codants chez la poule et les espèces d’élevage : Focus sur les ARNlnc régulateurs du métabolisme des lipides." Thesis, Rennes, Agrocampus Ouest, 2018. http://www.theses.fr/2018NSARC139/document.

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Abstract:

L’annotation des génomes est un défi majeur pour lier les génotypes aux phénotypes. Identifier les ARN longs non-codants (ARNlnc) dans les génomes fait partie de ce défi ; d’expression relativement faible, ils n’ont été mis en évidence que récemment (2012) par l’avènement des technologies de séquençage haut débit. Ces travaux de recherche ont permis à partir de données RNA-seq, de mettre en lumière un grand nombre d’ARNlnc chez les espèces d’élevage et en particulier chez la poule chez qui aucun ARNlnc n’était décrit au début de cette thèse (2015). Un premier travail a consisté à identifier ces ARNlnc en utilisant des échantillons de foie et tissu adipeux puis nous avons amélioré ce catalogue par intégration d’autres bases de données publiques d’ARNlnc disparates. De plus, d’après la littérature, les ARNlnc ont été décrits comme intervenant dans la régulation de tous les processus biologiques :de la structure cellulaire à l’expression des gènes. La problématique de l’équipe étant associée à la compréhension de la régulation du métabolisme des lipides chez la poule, mon second travail a consisté à établir la liste des ARNlnc connus dans le règne animal comme étant impliqués dans ce métabolisme ou dans le processus de stockage et de formation du tissu adipeux, l’adipogenèse. Les analyses de conservation par synténie ont permis de retrouver une vingtaine de ces ARNlnc chez la poule. Enfin, à partir de lignées divergentes pour le poids de gras abdominal, j’ai également mis en évidence de nouveaux ARNlnc potentiellement régulateurs de ce métabolisme lipidique
Genome annotation is a major challenge in connecting genotypes with phenotypes. Identifying long noncoding RNAs (lncRNA) in genomes is part of this challenge; they are relatively low-expressed and have only been highlighted in 2012 thanks to the development of high throughput sequencing technologies. This research work has led to the identification of a large number of lncRNAs in livestock species, particularly in the chicken, in which no lncRNA had yet been described at the beginning of this thesis (2015). First, my aim was to identify these lncRNAs using liver and adipose tissue and to improve this catalogue by integrating other existing lncRNA public databases.Moreover, according to the literature, lncRNAs are involved in the regulation of any biological process, from gene expression to cell structure. One of the goals of our team is to understand the regulation of lipid metabolism in the chicken, I thus established the list of all lncRNAs known within the animal kingdom and involved in this metabolism or in adipogenesis, the process of storage and formation of adipose tissue. The conservation by synteny analyses revealed around twenty conserved lncRNAs in the chicken. From divergent abdominal fat weight chicken lines, I lastly identified new lncRNAs that potentially regulate this lipid metabolism

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Lecerf, Clément. "Instabilité génomique et mécanismes moléculaires régulés par le long ARN non codant H19 dans les cancers du sein." Thesis, Lille 1, 2020. http://www.theses.fr/2020LIL1S112.

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Abstract:

H19 est un long ARN non codant jouant un rôle clé dans la tumorigenèse et la progression tumorale de nombreux cancers. Notre équipe a montré que l’expression du gène H19 est activée par E2F1, réprimée par des suppresseurs de tumeur comme p53 et RB, et impliquée dans le cycle cellulaire des cellules cancéreuses mammaires. Mes travaux de thèse démontrent que H19 interagit avec p53 dans les cellules cancéreuses mammaires. Ceci entraîne la dégradation de p53, et altère son activité en empêchant sa translocation dans le compartiment nucléaire. Nous montrons que H19 interagit non seulement avec p53 mais aussi avec MDM2, formant un complexe ternaire. De plus, H19 réduit l’activité transcriptionnelle de p53 et empêche l’arrêt du cycle cellulaire, l’induction de l’apoptose et la sénescence des cellules après endommagement de leur ADN. En outre, nous mettons en évidence que l’expression de H19 favorise l’instabilité génomique, entraînant l’accumulation de mutations. Ensuite, nous avons analysé l’implication de H19 dans la réponse aux dommages de l’ADN. Nous montrons que H19 réprime la phosphorylation du variant d’histone H2AX. Ceci s’accompagne d’une augmentation de l’activité de réparation par jonction des extrémités non homologues (NHEJ) et par recombinaison homologue (HR). Des essais comètes révèlent que l’expression de H19 réduit la proportion de cassures de l’ADN, suggérant que H19 permet l’accélération de la réparation de l’ADN. Enfin, nous avons étudié l’implication ainsi que la contribution relative de H19 et de son miR-675 dans l’augmentation du potentiel métastatique mammaire. Nous montrons que H19 comme le miR-675 favorisent la migration et l’invasion des cellules, ainsi que leur clonogénicité. H19 induit la transition épithélio-mésenchymateuse des cellules, mais le miR-675 semble augmenter l’expression des marqueurs épithéliaux et mésenchymateux, suggérant un phénotype hybride ou une transition mésenchymo-éphithéliale. De plus, nous montrons pour la première fois que le miR-675, comme H19, favorise le phénotype souche des cellules cancéreuses mammaires. Pour conclure, mes résultats de thèse mettent en évidence de nouveaux mécanismes impliquant le lncRNA H19 dans la tumorigenèse et la progression tumorale mammaire, suggérant ainsi un rôle pertinent pour H19 en tant que marqueur diagnostic et thérapeutique
H19 is a long non-coding RNA described to play key roles in the progression and metastasis of cancers from different tissue origins. We have previously shown that the H19 gene is activated by E2F1, repressed by p53 and RB tumor suppressors and implicated in breast cancer cell cycle progression. My PhD work demonstrates that H19 can interact with p53 in breast cancer cells. This interaction induces p53 degradation but also impairs p53 function by preventing its translocation into the nuclear compartment. We show that H19 interacts not only with p53 but also with MDM2 to form a ternary complex. Moreover, H19 reduces p53 transcriptional activities and impairs cell cycle blockage, apoptosis induction and senescence of cells after DNA damage. Furthermore, we highlight that H19 expression favors also genetic instability, allowing for the accumulation of gene mutations. Thereafter, we investigated the implication of H19 during the DNA damage response. We show that H19 expression represses the activation of histone variant H2AX. Interestingly, this is accompanied by enhanced repair mechanisms such as non-homologous end-joining (NHEJ) and homologous recombination (HR). Comet assays revealed that H19 expression reduces the DNA breaks proportion, suggesting that H19 accelerates DNA repair. Finally, we determine the implication but also the relative contribution of H19 and its miR-675 in the enhancement of breast cancer metastatic potential. We show that both H19 and miR-675 enhance cell migration and invasion as well as colony formation. H19 induces epithelial-to-mesenchymal transition (EMT) but interestingly, miR-675 seems to simultaneously increase the expression of both epithelial and mesenchymal markers, suggesting the induction of a hybrid phenotype or mesenchymal-to-epithelial transition (MET). Finally, we demonstrated for the first time that miR-675, like its precursor H19, increases stemness properties of breast cancer cells. To conclude, our findings highlight new mechanisms of lncRNA H19 in breast cancer tumorigenesis and aggressiveness, thus suggesting an interesting role for H19 as a prognostic and therapeutic marker

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Collette, Jordan. "Etude des mécanismes impliqués dans la régulation de la tumorigenèse mammaire par le long ARN non codant H19." Thesis, Lille, 2019. http://www.theses.fr/2019LIL1S109.

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Abstract:

Le gène H19 est soumis à l’empreinte génomique parentale et ne code aucune protéine. Le produit de ce gène, le long ARN non codant (lncRNA) H19, agit en tant qu’ARN et est impliqué dans le développement embryonnaire ainsi que dans la tumorigenèse. Le lncRNA H19 est le précurseur du miR-675. Mes travaux de thèse ont permis d’identifier de nouveaux mécanismes impliqués dans la régulation de la tumorigenèse mammaire par le gène H19. Nous avons mis en évidence que le lncRNA H19 régule négativement la protéine p53 dans les cellules cancéreuses mammaires. Mes travaux ont démontré que le lncRNA H19 interagit physiquement avec la protéine p53 et MDM2 afin d’induire sa dégradation et empêcher sa translocation dans le noyau. Ce nouveau mode d’action d’H19 dans les cancers du sein pourrait expliquer le manque de pertinence clinique de l’étude du statut mutationnel de p53 par immunohistochimie dans ce cancer. J’ai également mis en évidence que non seulement le lncRNA H19 est impliqué dans la régulation des cellules souches cancéreuses, mais également le miR-675-5p. En effet, les tumeurs exprimant des signatures géniques associées aux marqueurs de cellules souches cancéreuses sont des tumeurs qui surexpriment le gène H19. De plus, la modulation de l’expression du lncRNA H19 et de son microARN régule les capacités fonctionnelles associées aux cellules souches cancéreuses mammaires. Pour finir, j’ai initié un projet permettant l’identification, sans a priori, des gènes cibles du lncRNA H19 et de son microARN dans les cellules cancéreuses mammaires. Pour conclure, j’ai mis en évidence l’implication du lncRNA H19 et du miR-675-5p dans différents processus impliqués dans la tumorigenèse mammaire
The H19 gene is subject to genomic imprinting and does not encode protein. The product of this gene, the long non coding RNA (lncRNA) H19, act as an RNA and is involved in development and the tumorigenesis. The H19 RNA is the precursor of miR-675. My thesis work identified new mechanism involved in the regulation of breast tumorigenesis by H19. We have demonstrated that the lncRNA H19 negatively regulates the p53 protein in breast cancer cell lines. My work revealed that H19 interacts with p53 and MDM2 to induce the degradation of p53 and impedes its nuclear localization. This new mechanism of H19 in breast cancer could explain the lack of clinical relevance of the p53 mutational state measured by immunohistochemistry in breast cancer. My work also revealed that not only the lncRNA H19 is involved in the regulation of breast cancer stem cells but also the miR-675-5p. Indeed, we have shown a correlation between overexpression of H19 and expression of a cancer stem cell phenotype in patient tumors. Furthermore, the modulation of H19 or miR-675 expression regulates the functional capacities associated with breast cancer stem cells. I also initiated a project that will allow the identification of H19 and miR-675 target genes in breast cancer cell lines. To conclude, I highlighted the implication of the lncRNA H19 and miR-675 in different process involved in breast cancer tumorigenesis

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Collette, Jordan. "Etude des mécanismes impliqués dans la régulation de la tumorigenèse mammaire par le long ARN non codant H19." Electronic Thesis or Diss., Université de Lille (2018-2021), 2019. http://www.theses.fr/2019LILUS109.

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Abstract:

Le gène H19 est soumis à l’empreinte génomique parentale et ne code aucune protéine. Le produit de ce gène, le long ARN non codant (lncRNA) H19, agit en tant qu’ARN et est impliqué dans le développement embryonnaire ainsi que dans la tumorigenèse. Le lncRNA H19 est le précurseur du miR-675. Mes travaux de thèse ont permis d’identifier de nouveaux mécanismes impliqués dans la régulation de la tumorigenèse mammaire par le gène H19. Nous avons mis en évidence que le lncRNA H19 régule négativement la protéine p53 dans les cellules cancéreuses mammaires. Mes travaux ont démontré que le lncRNA H19 interagit physiquement avec la protéine p53 et MDM2 afin d’induire sa dégradation et empêcher sa translocation dans le noyau. Ce nouveau mode d’action d’H19 dans les cancers du sein pourrait expliquer le manque de pertinence clinique de l’étude du statut mutationnel de p53 par immunohistochimie dans ce cancer. J’ai également mis en évidence que non seulement le lncRNA H19 est impliqué dans la régulation des cellules souches cancéreuses, mais également le miR-675-5p. En effet, les tumeurs exprimant des signatures géniques associées aux marqueurs de cellules souches cancéreuses sont des tumeurs qui surexpriment le gène H19. De plus, la modulation de l’expression du lncRNA H19 et de son microARN régule les capacités fonctionnelles associées aux cellules souches cancéreuses mammaires. Pour finir, j’ai initié un projet permettant l’identification, sans a priori, des gènes cibles du lncRNA H19 et de son microARN dans les cellules cancéreuses mammaires. Pour conclure, j’ai mis en évidence l’implication du lncRNA H19 et du miR-675-5p dans différents processus impliqués dans la tumorigenèse mammaire
The H19 gene is subject to genomic imprinting and does not encode protein. The product of this gene, the long non coding RNA (lncRNA) H19, act as an RNA and is involved in development and the tumorigenesis. The H19 RNA is the precursor of miR-675. My thesis work identified new mechanism involved in the regulation of breast tumorigenesis by H19. We have demonstrated that the lncRNA H19 negatively regulates the p53 protein in breast cancer cell lines. My work revealed that H19 interacts with p53 and MDM2 to induce the degradation of p53 and impedes its nuclear localization. This new mechanism of H19 in breast cancer could explain the lack of clinical relevance of the p53 mutational state measured by immunohistochemistry in breast cancer. My work also revealed that not only the lncRNA H19 is involved in the regulation of breast cancer stem cells but also the miR-675-5p. Indeed, we have shown a correlation between overexpression of H19 and expression of a cancer stem cell phenotype in patient tumors. Furthermore, the modulation of H19 or miR-675 expression regulates the functional capacities associated with breast cancer stem cells. I also initiated a project that will allow the identification of H19 and miR-675 target genes in breast cancer cell lines. To conclude, I highlighted the implication of the lncRNA H19 and miR-675 in different process involved in breast cancer tumorigenesis

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Wambecke, Anaïs. "Implication du long ARN non-codant "UCA1" dans la chimiorésistance des cancers de l'ovaire." Thesis, Normandie, 2019. http://www.theses.fr/2019NORMC406/document.

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Abstract:

Les cancers de l’ovaire présentent un taux de survie à 5 ans inférieur à 40% et constituent la principale cause de décès par cancer gynécologique dans le monde. Ce sombre pronostic s’explique par un diagnostique tardif (du à un développement asymptomatique dans les premiers stades) et une résistance aux traitements existants et souligne la nécessité de développer de nouvelles approches thérapeutiques. La découverte ces dernières années, d’un nombre important de lncRNAs a permis d’ouvrir de nouvelles perspectives pour la recherche en oncologie. Peu d’études ont à ce jour exploré leur implication dans la chimiorésistance, a fortiori dans les cancers de l’ovaire. Parmi ces lncRNAs, ‘UCA1’ exerce de multiples fonctions oncogéniques par des mécanismes encore peu décrits. Son expression constitue un facteur de mauvais pronostique dans diverses tumeurs malignes dont les cancers de l’ovaire. Nous avons pu démontrer un rôle de ceRNA pour le miR-27a-5p, qui une fois libéré suite à l’inhibition d’UCA1, régule négativement UBE2N, une cible directe. UBE2N est un acteur connu des voies de réparation de l’ADN et de la régulation de la voie NF-kB, et son inhibition dans nos modèles entraîne une augmentation de l’expression de BIM et perturbe les mécanismes de réparation de l’ADN, sensibilisant des cellules cancéreuses ovariennes à l’action des sels de platine et des PARPi. L’inhibition d’UBE2N sensibilise également aux sels de platine plusieurs cultures organoïdes tridimensionnelles dérivées de patientes, et pourrait ainsi constituer une stratégie thérapeutique innovante pour lutter contre la chimiorésistance dans le cancer de l'ovaire
Ovarian cancers present a 5-year survival rate of under 40% and are the leading cause of death from gynecological cancer worldwide. This poor prognosis is explained by a late diagnosis (due to asymptomatic development in the early stages) and resistance to existing treatments and highlights the need to develop new therapeutic approaches. The discovery in recent years of a significant number of lncRNAs has opened up new opportunities for oncology research. Few studies have so far explored their involvement in chemoresistance, let alone ovarian cancer. Among these lncRNAs, 'UCA1' performs multiple oncogenic functions through mechanisms not yet well described. Its expression is a factor of poor prognosis in various malignant tumours including ovarian cancers. We were able to demonstrate a role of ceRNA for miR-27a-5p, which when released following the inhibition of UCA1, negatively regulates UBE2N, a direct target. UBE2N is a known actor in DNA repair pathways and NF-kB pathway regulation, and its inhibition in our models leads to an increase in BIM expression and disrupts DNA repair mechanisms, sensitizing ovarian cancer cells to the action of platinum salts and PARPi. The inhibition of UBE2N also sensitizes to platinum salts, several three-dimensional organoid cultures derived from patients, thus may provide an innovative therapeutic strategy to combat chemoresistance in ovarian cancer

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Tachtsidi, Alexandra. "Nuclear organization and regulation of gene expression in mouse Embryonic Stem Cells by long non-coding RNAs." Electronic Thesis or Diss., Sorbonne université, 2018. http://www.theses.fr/2018SORUS444.

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Abstract:

Le noyau est extrêmement structuré et il a été démontré que les longs ARN non-codants (lncRNAs) sont impliqués dans l'organisation nucléaire en établissant la compartimentation nucléaire, par les domaines sous-nucléaires ou des interactions à longue portée dans l'espace nucléaire. Une approche robuste pour l'identification de telles molécules fait toutefois défaut. Nous avons mis en place une approche expérimentale permettant d'identifier les lncRNAs «structurels» à l'échelle du génome. Basé sur la propriété biochimique de certains lncRNAs à résister l’extraction de la matrice nucléaire, quand l’ADN et les molécules solubles sont enlevés, nous avons effectué des préparations de matrice nucléaire en utilisant des cellules souches embryonnaires murines, purifié la fraction d’ARN et exploré ses constituants par RNA-seq. Nous avons identifié des transcrits (non-extracted RNAs, nextRNAs) potentiellement impliqués dans l'organisation fonctionnelle du noyau. Nous avons notamment détecté des transcrits précédemment pas annotées et axé notre travail sur deux gènes: NextC1 (Next Candidate 1) et 2. Nous les avons caractérisées au niveau fonctionnel et phénotypique en explorant leur profil d’expression dans différents contextes de culture et lignées cellulaires dérivées de l'embryon. Leur localisation subcellulaire a été évaluée par RNA-FISH. Des analyses de perte et de gain de fonction ont été effectuées en ciblant leurs régions promotrices avec le système CRISPR/Cas9 et les systèmes dérivés de CRISPR pour l'inhibition ou l'activation de la transcription. Nombreuses de ces analyses fonctionnelles ont ensuite été soumis à RNA-seq et une analyse de données intégrative est en cours
The nucleus is a highly structured organelle and long non-coding RNAs (lncRNAs) have been shown to be involved in nuclear organization by establishing and maintaining nuclear compartmentalization, by the formation of subnuclear domains or the establishment of long range interactions in the nuclear space. A robust approach for the identification of “nuclear organizers” molecules is currently lacking though. We established an experimental approach that would allow us to identify such “structural” lncRNAs on a genome-scale level. Based on the biochemical property of some nuclear organizing lncRNAs to resist the so called nuclear matrix preparation, where DNA and soluble molecules are largely removed, we performed nuclear matrix preps on mouse Embryonic Stem Cells (mESCs), purified the RNA fraction and explored its constituents by RNA-seq. We identified a subset of transcripts (non-extracted RNAs, nextRNAs) potentially involved in the functional organization of the nucleus. Notably, we detected previously non-annotated transcripts with our original RNA-seq datasets and focused our work on two of them: NextC1 (Next Candidate 1) and 2. We characterized them on a functional and phenotypical level by monitoring their expression profile in different culturing conditions and embryo-derived cell types. Their subcellular localization was assessed by RNA-FISH. Loss- and gain-of-function assays were performed targeting their promoter regions with the CRISPR/Cas9 system for genome editing and CRISPR-derived systems for transcription inhibition or activation. Many of these functional assays were subsequently RNA-sequenced and an integrative data analysis is currently ongoing

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Ragazzini, Roberta. "Identification of a tissue-specific cofactor of polycomb repressive complex 2." Thesis, Paris 6, 2017. http://www.theses.fr/2017PA066196/document.

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Abstract:

Répression des genes par le dépôt de la marque H3K27me3. Divers cofacteurs contrôlent sa fonction dans des cellules de différentes origines, comme les gametes. Au cours de ma thèse, j'ai utilisé des modèles murins ou un tag a été introduit dans les gènes Ezh2 et Ezh1, j'ai isolé des extraits nucléaires de testicules adultes entiers et identifié un nouveau polypeptide interagissant avec PRC2. Ce dernier est spécifiquement exprimé dans les gonades et sa fonction est inconnue. J'ai confirmé son interaction avec PRC2 et montré qu'il pourrait recruter PRC2 à la chromatine. Grâce à un modèle de souris knock-out, j'ai démontré que la protéine est nécessaire pour la fertilité féminine, alors que son ablation apporte une augmentation globale de la marque associée à PRC2, dans les cellules germinales masculines avec peu de conséquences sur la fertilité. J'ai également contribué à la caractérisation de l'interaction entre le long ARN non-codant HOTAIR et PRC2. Nombreux ARNnc ont été proposés pour moduler l'action des complexes modifiant la chromatine. Avec l'aide d'un nouveau système de recrutement artificiel d'ARN, l'expression induite par HOTAIR provoque une répression transgénique indépendamment de PRC2. La surexpression forcée de HOTAIR a également peu d'impact sur le transcriptome dans des cellules cancéreuses. En conclusion, la liaison PRC2 à l'ARN n'est pas requise pour le ciblage de la chromatine
The Polycomb Repressive Complex 2 (PRC2) plays an essential role in development by maintaining gene repression through the deposition of H3K27me3. A variety of cofactors have been shown to control its function in cells of various origins however little is known about PRC2 regulation during gametogenesis. During my PhD, I took advantage of murine models where Ezh2 and Ezh1 were knocked-in, I isolated nuclear extracts from whole adult testis and, identified a new polypeptide interacting with PRC2. This protein is specifically expressed in gonads, is of unknown function and does not contain any conserved domain. I have confirmed its interaction with PRC2, identified the domain of interaction with PRC2 and shown that it could tether PRC2 to chromatin. Thanks to a knockout mouse model, I demonstrated that the protein is required for female fertility, whereas its ablation brings to a global increase of H3K27me3 PRC2-associated mark in male germ cells with little consequences on male fertility. I also contributed to the characterization of the interplay between the long non-coding RNA (lncRNA) HOTAIR and PRC2 complex. Many lncRNAs have been proposed to modulate chromatin-modifying complexes action on chromatin. With the help of novel RNA-tethering system, HOTAIR inducible expression causes transgene repression independently from PRC2. Forced overexpression of HOTAIR also has little impact on transcriptome in breast cancer cells. Generally, PRC2 binding to RNA is not required for chromatin targeting. Taken together these results shed light to the mechanism of a new-identified cofactor regulating PRC2 in the gonads and contribute to dissect PRC2-RNA relationship at molecular level

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Chery, Alicia. "Rôle de la transcription pervasive antisens chez Saccharomyces cerevisiae dans la régulation de l'expression des gènes." Electronic Thesis or Diss., Paris 6, 2017. http://www.theses.fr/2017PA066191.

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Abstract:

L'expression des gènes est finement régulée dans la cellule et soumise à de multiples contrôles-qualité. Cette régulation intervient à différents niveaux, de façon à garantir une synthèse efficace des produits fonctionnels de l'expression génique, et pour assurer une adaptation à un changement environnemental. Notamment, les régulations transcriptionnelles sont cruciales pour contrôler la cinétique et le niveau d'expression des gènes. La transcription pervasive est une transcription généralisée non-codante et instable qui fut révélée chez la levure Saccharomyces cerevisiae. Bien que son potentiel régulateur ait été démontré de façon ponctuelle, la question de sa fonctionnalité globale restait ouverte. Lors de ma thèse, j'ai pu montrer l'existence de phénomènes multiples d'interférence transcriptionnelle liés à la transcription pervasive, pour co-réguler un ensemble de gènes entre la phase exponentielle et la quiescence. En effet, la transcription non-codante en antisens des gènes concernés conduit à leur répression, dans des conditions où ils ne doivent pas être exprimés. Le mécanisme de répression fait intervenir des modifications de la chromatine. La levure bourgeonnante, dépourvue de la machinerie d'ARN interférence, présente donc un système fin de régulation de l'expression génique utilisant la transcription pervasive
In the cell, gene expression is finely tuned and is submitted to different quality-controls. Gene are regulated at different expression levels in order to guarantee a proper synthesis of functional products, and to ensure an optimal adaptation to environmental changes. In particular, transcriptional regulations are critical for gene expression level and kinetics.Pervasive transcription, defined as a generalized non-coding and unstable transcription, was discovered in the yeast Saccharomyces cerevisiae. Although its regulatory potential was punctually shown, the question of its global functionality still remained. During my PhD, I could show the existence of numerous transcriptional interference mechanisms involved in the co-regulation of a group of genes between exponential phase and quiescence. Indeed, non-coding transcription in antisense to genes promoter leads to its repression in conditions where they have to be switched off. The repression mechanism is allowed by chromatin modifications.Hence, budding yeast that lacks RNA interference machinery has developed a fine regulation system using pervasive transcription

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Bitetti, Angelo. "MiRNA degradation by a conserved target RNA regulates animal behavior." Electronic Thesis or Diss., Paris 6, 2017. http://www.theses.fr/2017PA066276.

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Abstract:

L’objectif de mon projet principal de thèse est de déterminer la fonction biologique d’un lncARN conservés chez le zebrafish que nous avons appelé libra. La séquence de libra étant hautement homologue à la région 3’UTR de la protéine Nrep. Ces deux transcrits, libra et Nrep, contiennent en effet un site de liaison au miARN profondément conservé et inhabituellement complémentaire au miR-29. En utilisant à le modèle souris et les cellules murines, nous avons décrypté la relation régulatrice entre ce transcrit conservé dans l’évolution des vertébrés et la voie métabolique des miARN. Nous avons montré que Nrep limite le domaine d’expression de miR-29 au cervelet, et qu’il le déstabilise en rognant sa séquence. Notre travail révèle donc le premier exemple de dégradation endogène ciblée des miARN (ou TDMD). De plus, un ensemble d’expériences in vivo sur les modèles zebrafish et souris, nous a permis de démontrer que libra et Nrep contrôlent tout les deux le comportement animal. Via la perturbation génétique du site de liaison au miARN de Nrep murin, nous avons observé que ce gène régule le dosage du miR29 de part son site de liaison aux miARN, et que cette régulation est nécessaire à un comportement animal normal. Dans la seconde partie de ma thèse, je décris une stratégie exploré afin de déréguler les lncARN de la manière la moins invasive possible. Les lncARN sont actuellement neutralisés par des approches qui introduisent de vastes changements de séquence au niveau génomique. Nous avons donc développer une stratégie in vivo, appliquée au zebrafish, qui inactive les lncARN via l’insertion génomique d’une séquence ribozyme autoclivante ou d’un signal polyA prématuré
The goal of my main thesis project was to determine the biological function of a deeply conserved zebrafish long noncoding RNAs (lncRNA) which we called libra. libra shows sequence similarity with the 3'UTR of the NREP a protein coding transcript. Both libra and Nrep contain a deeply conserved and unusually complementary microRNA (miRNA) binding site for miR-29. Using both the mouse model and mouse cell lines, we deciphered the regulatory relationship between this conserved transcript and the miRNA pathway. We showed that Nrep restricts the spatial expression domain of miR-29 in the cerebellum and that it destabilizes miR-29 through 3' trimming. Until now, only viral transcripts and artificial reporters engineered to contain highly complementary miRNA binding sites have been shown to regulate miRNAs in this fashion. Thus, our work uncovers the first example of endogenous target-directed miRNA degradation (TDMD). In addition, through a set of in vivo experiments in zebrafish and mouse, we showed that both libra and Nrep control normal animal behavior. By genetically disrupting the miR-29 binding site in Nrep in mouse, we showed that Nrep regulates miR-29 dosage through its miR-29 site and controls animal behavioral. In a second part of my thesis I describe a strategy to genetically downregulate lncRNAs in a minimally invasive manner. Approaches to knock-out lncRNAs that do not introduce vast sequence changes at the genomic level have not been adequately developed yet. I present our in vivo strategy applied to the zebrafish model using a genomic knock-in of a self-cleaving ribozyme sequence and a premature poly(A) signal to knock-out lncRNAs

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Ragazzini, Roberta. "Identification of a tissue-specific cofactor of polycomb repressive complex 2." Electronic Thesis or Diss., Paris 6, 2017. https://accesdistant.sorbonne-universite.fr/login?url=https://theses-intra.sorbonne-universite.fr/2017PA066196.pdf.

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Abstract:

Répression des genes par le dépôt de la marque H3K27me3. Divers cofacteurs contrôlent sa fonction dans des cellules de différentes origines, comme les gametes. Au cours de ma thèse, j'ai utilisé des modèles murins ou un tag a été introduit dans les gènes Ezh2 et Ezh1, j'ai isolé des extraits nucléaires de testicules adultes entiers et identifié un nouveau polypeptide interagissant avec PRC2. Ce dernier est spécifiquement exprimé dans les gonades et sa fonction est inconnue. J'ai confirmé son interaction avec PRC2 et montré qu'il pourrait recruter PRC2 à la chromatine. Grâce à un modèle de souris knock-out, j'ai démontré que la protéine est nécessaire pour la fertilité féminine, alors que son ablation apporte une augmentation globale de la marque associée à PRC2, dans les cellules germinales masculines avec peu de conséquences sur la fertilité. J'ai également contribué à la caractérisation de l'interaction entre le long ARN non-codant HOTAIR et PRC2. Nombreux ARNnc ont été proposés pour moduler l'action des complexes modifiant la chromatine. Avec l'aide d'un nouveau système de recrutement artificiel d'ARN, l'expression induite par HOTAIR provoque une répression transgénique indépendamment de PRC2. La surexpression forcée de HOTAIR a également peu d'impact sur le transcriptome dans des cellules cancéreuses. En conclusion, la liaison PRC2 à l'ARN n'est pas requise pour le ciblage de la chromatine
The Polycomb Repressive Complex 2 (PRC2) plays an essential role in development by maintaining gene repression through the deposition of H3K27me3. A variety of cofactors have been shown to control its function in cells of various origins however little is known about PRC2 regulation during gametogenesis. During my PhD, I took advantage of murine models where Ezh2 and Ezh1 were knocked-in, I isolated nuclear extracts from whole adult testis and, identified a new polypeptide interacting with PRC2. This protein is specifically expressed in gonads, is of unknown function and does not contain any conserved domain. I have confirmed its interaction with PRC2, identified the domain of interaction with PRC2 and shown that it could tether PRC2 to chromatin. Thanks to a knockout mouse model, I demonstrated that the protein is required for female fertility, whereas its ablation brings to a global increase of H3K27me3 PRC2-associated mark in male germ cells with little consequences on male fertility. I also contributed to the characterization of the interplay between the long non-coding RNA (lncRNA) HOTAIR and PRC2 complex. Many lncRNAs have been proposed to modulate chromatin-modifying complexes action on chromatin. With the help of novel RNA-tethering system, HOTAIR inducible expression causes transgene repression independently from PRC2. Forced overexpression of HOTAIR also has little impact on transcriptome in breast cancer cells. Generally, PRC2 binding to RNA is not required for chromatin targeting. Taken together these results shed light to the mechanism of a new-identified cofactor regulating PRC2 in the gonads and contribute to dissect PRC2-RNA relationship at molecular level

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Uroda, Tina. "Caractérisation structurale et fonctionnelle de l’ARN long non codant MEG3." Thesis, Université Grenoble Alpes (ComUE), 2019. http://www.theses.fr/2019GREAV014.

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Abstract:

Les ARNs long non codants (ARNlnc) jouent un rôle clé dans les processus cellulaires vitaux, notamment le remodelage de la chromatine, la réparation de l'ADN et la traduction. Cependant, la taille et la complexité des ARNlnc présentent des défis sans précédent pour les études moléculaires mécanistiques, de sorte qu'il s'est avéré difficile jusqu'à présent de relier l'information structurelle à la fonction biologique pour les ARNlnc.Le gène 3 humain exprimé maternellement (de l’anglais "maternally expressed gene 3", MEG3), est un ARNlnc abondant, soumis à empreinte parentale et épissé alternativement. Pendant l'embryogenèse, MEG3 contrôle les protéines Polycomb, régulant la différenciation cellulaire, et dans les cellules adultes, MEG3 contrôle p53, régulant la réponse cellulaire aux stress environnementaux. Dans les cellules cancéreuses, MEG3 est régulé négativement, mais la surexpression ectopique de MEG3 réduit la prolifération incontrôlée, ce qui prouve que MEG3 agit comme un suppresseur de tumeur. Les données suggèrent que les fonctions de MEG3 pourraient être régulées par la structure de MEG3. Par exemple, on pense que MEG3 se lie directement aux protéines p53 et Polycomb. De plus, les différents variants d'épissage de MEG3, qui comprennent différents exons et possèdent ainsi des structures potentiellement différentes, présentent des fonctions différentes. Enfin, la mutagenèse par délétion, basée sur une structure de MEG3 prédit in silico, a permis d’identifier un motif MEG3 supposé structuré impliqué dans l'activation de p53. Cependant, au début de mes travaux, la structure expérimentale de MEG3 était inconnue.Pour comprendre la structure et la fonction de MEG3, j'ai utilisé des sondes chimiques in vitro et in vivo pour déterminer la structure secondaire de deux variants humains de MEG3 qui diffèrent par leurs niveaux d'activation de p53. À l'aide d'essais fonctionnels dans les cellules et de mutagenèse, j'ai systématiquement analysé la structure de MEG3 et identifié le noyau activant p53 dans deux domaines (D2 et D3) qui sont conservés structuralement dans les variants humains et conservés dans l’évolution chez les mammifères. Dans D2-D3, les régions structurales les plus importantes sont les hélices H11 et H27, car dans ces régions, j’ai pu supprimer l'activation de p53 grâce à des mutations ponctuelles, un degré de précision jamais atteint pour les autres ARNlnc jusqu’ici. J'ai découvert de manière surprenante que H11 et H27 sont reliés par des boucles connectées l’une à l’autre (de l’anglais "kissing loops") et j'ai confirmé l'importance fonctionnelle de ces interactions de structure tertiaire à longue distance par mutagenèse compensatoire. Allant au-delà de l’état de l’art, j'ai donc essayé de visualiser la structure 3D d’une isoforme de MEG3 longue de 1595 nucléotides, par diffusion de rayons X à petit angle (SAXS), microscopie électronique (EM) et microscopie à force atomique (AFM). Alors que le SAXS et l’EM sont limités par des défis techniques actuellement insurmontables, l’imagerie par AFM m’a permis d’obtenir la première structure 3D à basse résolution de MEG3 et de révéler son échafaudage tertiaire compact et globulaire. Plus remarquable encore, les mêmes mutations qui perturbent la connexion entre les «boucles» H11-H27 et qui inhibent la fonction de MEG3, perturbent aussi la structure 3D de cet ARNlnc, fournissant ainsi le premier lien direct entre la structure 3D et la fonction biologique pour un ARNlnc.Sur la base de mes découvertes, je peux donc proposer un mécanisme de l’activation de p53 basé sur la structure de MEG3, avec des implications importantes pour la compréhension de la cancérogenèse. Plus généralement, mes travaux prouvent que les relations structure-fonction des ARNlnc peuvent être disséquées avec une grande précision et ouvrent la voie à des études analogues visant à obtenir des informations mécanistes pour de nombreux autres ARNlnc d’importance médicale
Long non-coding RNAs (lncRNAs) are key players in vital cellular processes, including chromatin remodelling, DNA repair and translation. However, the size and complexity of lncRNAs present unprecedented challenges for mechanistic molecular studies, so that connecting structural information with biological function for lncRNAs has proven difficult so far.Human maternally expressed gene 3 (MEG3) is an abundant, imprinted, alternatively-spliced lncRNA. During embryogenesis MEG3 controls Polycomb proteins, regulating cell differentiation, and in adult cells MEG3 controls p53, regulating the cellular response to environmental stresses. In cancerous cells, MEG3 is downregulated, but ectopic overexpression of MEG3 reduces uncontrolled proliferation, proving that MEG3 acts as a tumour suppressor. Evidence suggests that MEG3 functions may be regulated by the MEG3 structure. For instance, MEG3 is thought to bind p53 and Polycomb proteins directly. Moreover, different MEG3 splice variants, which comprise different exons and thus possess potentially different structures, display different functions. Finally, deletion mutagenesis based on a MEG3 structure predicted in silico identified a putatively-structured MEG3 motif involved in p53 activation. However, at the beginning of my work, the experimental structure of MEG3 was unknown.To understand the MEG3 structure and function, I used chemical probing in vitro and in vivo to determine the secondary structure maps of two human MEG3 variants that differ in their p53 activation levels. Using functional assays in cells and mutagenesis, I systematically scanned the MEG3 structure and identified the p53-activating core in two domains (D2 and D3) that are structurally conserved across human variants and evolutionarily conserved across mammals. In D2-D3, the most important structural regions are helices H11 and H27, because in these regions I could tune p53 activation even by point mutations, a degree of precision never achieved for any other lncRNA to date. I surprisingly discovered that H11 and H27 are connected by “kissing loops”, and I confirmed the functional importance of these long-range tertiary structure interactions by compensatory mutagenesis. Going beyond state-of-the-art, I thus attempted to visualize the 3D structure of a 1595-nucleotide long MEG3 isoform by small angle X-ray scattering (SAXS), electron microscopy (EM), and atomic force microscopy (AFM). While SAXS and EM are limited by currently-insurmountable technical challenges, single particle imaging by AFM allowed me to obtain the first low resolution 3D structure of MEG3 and reveal its compact, globular tertiary scaffold. Most remarkably, functionally-disrupting mutations that break the H11-H27 “kissing loops” disrupt such MEG3 scaffold, providing the first direct connection between 3D structure and biological function for an lncRNA.Based on my discoveries, I can therefore propose a structure-based mechanism for p53 activation by human MEG3, with important implications in understanding carcinogenesis. More broadly, my work serves as proof-of-concept that lncRNA structure-function relationships can be dissected with high precision and opens the field to analogous studies aimed to gain mechanistic insights into many other medically-relevant lncRNAs

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Bernard, Laure. "Regulation of heterochromatin by a pluripotency-associated long non coding RNA in mouse embryonic stem cells and in oocytes : implications for early embryogenesis." Electronic Thesis or Diss., Sorbonne université, 2021. http://www.theses.fr/2021SORUS179.

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La méthylation de l'histone H3 Lysine 9 (H3K9me) est une marque de l'hétérochromatine progressivement déposée au cours du développement. Elle contribue à la restriction de certains destins cellulaires. Dans les cellules souches embryonnaires de souris (mESCs), les niveaux de H3K9me augmentent lors de la différentiation, constituant alors une barrière à la reprogrammation à l'état pluripotent. Cependant le couplage entre les niveaux d'H3K9me et la pluripotence n'a encore jamais été formellement étudié. On a ainsi identifié SUV39H1, une methyltransferase responsable de la propagation di/tri H3K9me (H3K9me2/3), comme une cible indirecte du réseau des facteurs de transcription de la pluripotence (pTFs). En effet, le pTF OCT4 active l'expression d'un ARN long non-codant Suv39h1as anti-sens à Suv39h1. Suv39h1as réprime l'expression de Suv39h1 en modifiant la chromatine au locus et possiblement en modulant l'expression de ses isoformes. L'absence de Suv39h1as induit l'augmentation de SUV39H1 ainsi que de H3K9me2/3, menant à une accélération de la spécification irréversible au cours de la différentiation. Ainsi, OCT4, Suv39h1 et Suv39h1as constituent un circuit permettant de coupler les niveaux d'H3K9me à la pluripotence dans les mESCs. De plus, une lignée de souris knock-out pour Suv39h1as a été créée et nous avons démontré que cette régulation est aussi présente dans l'ovocyte
Histone H3 Lysine 9 (H3K9) methylation, a mark of heterochromatin, is progressively implemented during development to contribute to cell fate restriction as differentiation proceeds. For instance, in mouse Embryonic Stem cells (mESCs) the global levels of H3K9 methylation are rather low and increase only upon differentiation. Conversely, H3K9 methylation represents an epigenetic barrier for reprogramming somatic cells back to pluripotency. How global H3K9 methylation levels are coupled with the acquisition and loss of pluripotency remains unknown. Here, we identify SUV39H1, a major H3K9 di- and tri-methylase, as an indirect target of pluripotency Transcription Factors (pTFs). We find that the pTFs OCT4 activates the expression of an antisense long non-coding RNA to Suv39h1, named Suv39h1as. In turn, Suv39h1as downregulates Suv39h1 expression via the modulation of the chromatin status of the locus and a possible alteration of Suv39h1 isoforms. The loss of Suv39h1as expression triggers increased SUV39H1 expression and H3K9me2/3 levels, leading to accelerated commitment into differentiation. We report, therefore, a simple genetic circuitry coupling the global levels of H3K9 methylation to pluripotency in mESCs. We also created a mouse line deleted for Suv39h1as expression and demonstrated that this regulation is also present during mouse oocyte maturation

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Chery, Alicia. "Rôle de la transcription pervasive antisens chez Saccharomyces cerevisiae dans la régulation de l'expression des gènes." Thesis, Paris 6, 2017. http://www.theses.fr/2017PA066191/document.

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L'expression des gènes est finement régulée dans la cellule et soumise à de multiples contrôles-qualité. Cette régulation intervient à différents niveaux, de façon à garantir une synthèse efficace des produits fonctionnels de l'expression génique, et pour assurer une adaptation à un changement environnemental. Notamment, les régulations transcriptionnelles sont cruciales pour contrôler la cinétique et le niveau d'expression des gènes. La transcription pervasive est une transcription généralisée non-codante et instable qui fut révélée chez la levure Saccharomyces cerevisiae. Bien que son potentiel régulateur ait été démontré de façon ponctuelle, la question de sa fonctionnalité globale restait ouverte. Lors de ma thèse, j'ai pu montrer l'existence de phénomènes multiples d'interférence transcriptionnelle liés à la transcription pervasive, pour co-réguler un ensemble de gènes entre la phase exponentielle et la quiescence. En effet, la transcription non-codante en antisens des gènes concernés conduit à leur répression, dans des conditions où ils ne doivent pas être exprimés. Le mécanisme de répression fait intervenir des modifications de la chromatine. La levure bourgeonnante, dépourvue de la machinerie d'ARN interférence, présente donc un système fin de régulation de l'expression génique utilisant la transcription pervasive
In the cell, gene expression is finely tuned and is submitted to different quality-controls. Gene are regulated at different expression levels in order to guarantee a proper synthesis of functional products, and to ensure an optimal adaptation to environmental changes. In particular, transcriptional regulations are critical for gene expression level and kinetics.Pervasive transcription, defined as a generalized non-coding and unstable transcription, was discovered in the yeast Saccharomyces cerevisiae. Although its regulatory potential was punctually shown, the question of its global functionality still remained. During my PhD, I could show the existence of numerous transcriptional interference mechanisms involved in the co-regulation of a group of genes between exponential phase and quiescence. Indeed, non-coding transcription in antisense to genes promoter leads to its repression in conditions where they have to be switched off. The repression mechanism is allowed by chromatin modifications.Hence, budding yeast that lacks RNA interference machinery has developed a fine regulation system using pervasive transcription

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Yang, Junjie. "The role of H19, a long non-coding RNA in the immune system." Thesis, Sorbonne Paris Cité, 2018. http://www.theses.fr/2018USPCC206/document.

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Abstract:

L'empreinte génomique, une régulation épigénétique unique entraînant une expression génique spécifique aux parents d'origine, est essentielle au développement et à la croissance des mammifères. H19 est un ARN long non codant exprimé en milieu maternel qui est un régulateur central du réseau de gènes à empreinte contrôlant le développement. H19 est exprimé pendant le développement embryonnaire dans de nombreux tissus, y compris toutes les cellules hématopoïétiques. Le rôle de H19 au cours du développement embryonnaire n'a été documenté que pour le placenta où il contrôle la croissance. Le rôle de H19 dans la lymphopoïèse n'a pas été étudié. Notre laboratoire a précédemment trouvé H19 comme principal transcrit exprimé sélectivement par les proB du foie foetal (FF), et exprimé de façon différentielle par des immigrants thymiques précoces et tardives. Cependant, le rôle du gèneH19 dans celui du développement des cellules B, ou même dans le système immunitaire, reste méconnu. Ici, nous avons réalisé une caractérisation complète des perturbations du développement et de la fonction du système immunitaire des souris pour lesquelles un grand segment du locus H19 a été supprimé. Dans cette étude, nous avons constaté que le mutant H19 avait un impact spécifique sur le développement des cellules du FF induisant une augmentation sélective du nombre des cellules proB BP1+ présentant des perturbations importantes du réarrangement du locus IgH.On observe également chez les animaux H19-/- adultes une expansion anormale du compartiment B mature. Bien que H19 ne soit plus exprimé après la naissance, les lymphocytes B des souris adultes mutantes présentent un phénotype altéré. On observe en effet des perturbations importantes du profil d'expression du marqueur B220. Les souris H19-/-présentent un défaut d'expansion des lymphocytes B du centre germinatif, ainsi qu'une chute de la production des IgM spécifiques dans le sérum après immunisation. Indiquant une réponse défectueuse des cellules B. De manière cohérente, nous avons trouvé une réactivité réduite au BCR des cellules B naïves H19-/-, associée les expériences de reconstitution compétitive ont mis en évidence un altération cellule-intrinsèque de la réponse humorale chez les animaux mutants. Un défaut d'induction de l'expression des molécules du CMHII, CD40,et CD86, qui pourrait être à l'origine des perturbations de la réponse humorale observée chez les souris H19-/-. Les analyse de transcriptome réalisées sur les lymphocytes B du centre germinal des animaux mutants ont mis en évidence une expression différentielle des gènes impliqués dans la régulation de l'intensité du signal émanant du récepteur B à l'antigène. Au total ce travail nous a permis de démontrer l'activité régulatrice exercée par l'ARN non codant H19 sur le développement et la fonction du système immunitaire
Genomic imprinting, a unique epigenetic regulation resulting in a parent-of-origin specificgene expression, is essential for normal mammalian development and growth. H19 is amaternally expressed long non-coding RNA that is a central regulator of the imprinting gene network controlling development and growth. H19 is expressed throughout embryonic development in multiple tissues including all hematopoietic cells. The role of H19 during embryonic development has only been documented for the placenta where it controls growthand the role of H19 in lymphopoiesis has not been investigated. The laboratory has previouslyfound H19 as the major differentially expressed transcript in two microarrays comparing fetalliver (FL) and bone marrow (BM) derived pro-B cells, as well as between early and latethymic settling progenitors. However, a role for imprinting gene H19 in B cell development,or even in immune system remains elusive. Here we sought to analyze mice where a large segment of the H19 locus has been deleted. In our work, we found that loss of H19 have specific impact on the FL B cell development byproducing increased numbers of BP1+ proB cell. Although BP1+ proB cells from H19-/- FLshowed impaired Ig heavy chain V-D-J rearrangement, that increase resulted in a net enlarged B cell compartment in the adult periphery of H19 mutant. In adult mice, although H19 is notexpressed in B lymphocytes after birth, B cells from H19-/- mice exhibited altered B cellsurface phenotype, represented by an upregulated B220 expression on all B cell subsets. After immunization with different T cell dependent antigens, H19-/- exhibits reduced GC B cells, and impaired specific IgM titer in the serum, indicating a defected B cell response in H19-/-mice. Competitive reconstitution analysis showed a B cell autonomous impairment in the Bcell response. Consistently we found a reduced BCR responsiveness of H19-/- naïve B cells that together with less efficient upregulation of MHCII and CD40 expression after immunization might be responsible for the impaired immune response in H19-/- mice. Genome-wide transcription analysis revealed differential expression of genes involved inregulating the intensity of B cell receptor signaling. This work brings new insights on the regulation role of long non-coding RNA H19 in the early B cell development and immune system

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Prudhomme, Julie. "Étude de la reprogrammation du chromosome X dans les cellules souches embryonnaires et extra-embryonnaires au cours du développement préimplantatoire murin." Thesis, Paris 6, 2014. http://www.theses.fr/2014PA066486.

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Abstract:

Chez les Mammifères femelles, l’extinction transcriptionnelle d’un des deux chromosomes X pendant l’embryogénèse précoce compense le déséquilibre de dose des gènes liés à l’X entre les sexes. L’inactivation aléatoire du chromosome X est mise en place dans la masse cellulaire interne du blastocyste et maintenue jusqu’à l’âge adulte dans le soma. Chez certains Euthériens incluant la souris, les tissus extra-embryonnaires (trophectoderme et endoderme primitif) montrent une inactivation soumise à empreinte du X paternel. Le statut inactif du Xp peut être étudié ex vivo dans les cellules souches trophoblastiques (TS) dérivées du trophectoderme. Nous avons pu sélectionner des cellules TS montrant une réactivation partielle du Xp ou bien une inversion complète du profil d’inactivation. Ceci révèle une plasticité épigénétique accrue de l’inactivation dans le trophectoderme par au soma.L’inactivation aléatoire du chromosome X est récapitulée pendant la différenciation des cellules souches embryonnaires (ES), qui servent de modèle cellulaire. Ce processus est déclenché par l’accumulation en cis du long ARN non codant Xist qui crée un domaine nucléaire répresseur autour du futur chromosome X inactif. Avant la différenciation, l’accumulation de Xist est réprimée par un autre long ARN non codant, Tsix, qui est transcrit en antisens de Xist. Afin d’adresser la dynamique fonctionnelle des ARN Xist et Tsix, nous avons inséré différents motifs d’étiquetage au locus Xist/Tsix endogène. Incorporés dans l’ARN sens ou antisens, ces étiquettes sont reconnues spécifiquement par des molécules fluorescentes, permettant ainsi la visualisation de ces transcrits dans les cellules vivantes
In female Mammals, the transcriptional silencing of one of the two X chromosomes during early embryogenesis compensates the dosage disequilibrium of X-linked genes between sexes. Random X chromosome inactivation occurs in the inner cell mass of the blastocyst and is maintained through adult life in the soma. In some Eutherian species including mice, extraembryonic tissues (trophectoderm and primitive endoderm) exhibit imprinted inactivation of the paternal X. The inactive state of the Xp can be extensively studied ex vivo in Trophoblast Stem (TS) cells derived from the trophectoderm. We were able to select from the general cell population, TS cells exhibiting partial reactivation of the Xp or showing a complete switch of imprinted X-inactivation pattern. This reveals an accrued epigenetic plasticity of imprinted X-inactivation in the trophectoderm as compared to random X-inactivation in the soma.Random X-chromosome inactivation is recapitulated during the differentiation of female Embryonic Stem (ES) cells – which serves as cellular model. This process is triggered by the cis-accumulation of Xist long non coding RNA molecules which create a nuclear repressive domain around the future inactive X chromosome. Before differentiation, the accumulation of Xist is repressed by another lncRNA, Tsix, that is transcribed antisense to Xist. In order to address the functional dynamics of Xist and Tsix RNAs, we inserted different types of tag sequences in the endogenous Xist/Tsix locus. Incorporated in the sense or antisense RNA, these tags are specifically recognized by fluorescent molecules, thereby allowing live cell imaging of these transcripts

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Rasschaert, Perrine. "Régulation transcriptionnelle et post-transcriptionnelle des gênes LAT et ICP4 du virus de la maladie de Marek." Thesis, Tours, 2015. http://www.theses.fr/2015TOUR4011/document.

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Le virus de la maladie de Marek (MDV) est un virus oncogène responsable des lymphomes T chez les poulets. L´infection par ce virus est divisée en une phase lytique dépendante de l´expression du gène très précoce ICP4 et une phase latente, caractérisée par l´expression de l’ARN long non codant LAT localisé en antisens. Nous avons montré que l’expression différentielle des miARN du cluster mdv1-miR-M8-M10 était directement corrélée à l’épissage alternatif de l’intron 1 du LAT et plus particulièrement à la biogenèse par le splicéosome du premier mirtron viral. La présence du mirtron mdv1-miR-M6 au milieu du cluster est associée à une cinétique d’expression des miARN. En parallèle, nous avons identifié deux promoteurs alternatifs de type Sp1, quatre signaux poly-A et trois exons associés à la régulation de la transcription du transcrit ICP4. Nous avons prédits cinq isoformes potentielles pour la protéine ICP4 et avons pu observer par immunodétection que la protéine était exprimée principalement dans le cytoplasme des cellules infectées en phase lytique ou de réactivation
The Marek disease virus (MDV) is an oncogenic herpesvirus responsible of T-cell lymphoma in chicken. MDV infections are divided into a lytic phase, depending on the expression of immediate early gene like ICP4, and a latent phase characterized by the expression of the long non-coding RNA LAT localized in antisense. In this study, we have shown the differential expression of the cluster of miRNA mdv1-miR-M8-M10 was directly correlated with the alternative splicing of LAT’s intron 1 and more specifically with the first viral mirtron biogenesis by the spliceosome. The location of the mirtron mdv1-miR-M6 inside of the cluster is associated with a two-step biogenesis of the miARN of the cluster. On the other hand, we have identified a dual promoter that responded to Sp1, four poly-A signals and three exons that are responsible of transcriptional regulation of ICP4 transcript. We also have predicted five potential isoproteines for ICP4 and were able to observe by immunodetection that ICP4 was mainly expressed in the cytoplasm of infected cells during the lytic phase or the reactivation one

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Prudhomme, Julie. "Étude de la reprogrammation du chromosome X dans les cellules souches embryonnaires et extra-embryonnaires au cours du développement préimplantatoire murin." Electronic Thesis or Diss., Paris 6, 2014. http://www.theses.fr/2014PA066486.

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Chez les Mammifères femelles, l’extinction transcriptionnelle d’un des deux chromosomes X pendant l’embryogénèse précoce compense le déséquilibre de dose des gènes liés à l’X entre les sexes. L’inactivation aléatoire du chromosome X est mise en place dans la masse cellulaire interne du blastocyste et maintenue jusqu’à l’âge adulte dans le soma. Chez certains Euthériens incluant la souris, les tissus extra-embryonnaires (trophectoderme et endoderme primitif) montrent une inactivation soumise à empreinte du X paternel. Le statut inactif du Xp peut être étudié ex vivo dans les cellules souches trophoblastiques (TS) dérivées du trophectoderme. Nous avons pu sélectionner des cellules TS montrant une réactivation partielle du Xp ou bien une inversion complète du profil d’inactivation. Ceci révèle une plasticité épigénétique accrue de l’inactivation dans le trophectoderme par au soma.L’inactivation aléatoire du chromosome X est récapitulée pendant la différenciation des cellules souches embryonnaires (ES), qui servent de modèle cellulaire. Ce processus est déclenché par l’accumulation en cis du long ARN non codant Xist qui crée un domaine nucléaire répresseur autour du futur chromosome X inactif. Avant la différenciation, l’accumulation de Xist est réprimée par un autre long ARN non codant, Tsix, qui est transcrit en antisens de Xist. Afin d’adresser la dynamique fonctionnelle des ARN Xist et Tsix, nous avons inséré différents motifs d’étiquetage au locus Xist/Tsix endogène. Incorporés dans l’ARN sens ou antisens, ces étiquettes sont reconnues spécifiquement par des molécules fluorescentes, permettant ainsi la visualisation de ces transcrits dans les cellules vivantes
In female Mammals, the transcriptional silencing of one of the two X chromosomes during early embryogenesis compensates the dosage disequilibrium of X-linked genes between sexes. Random X chromosome inactivation occurs in the inner cell mass of the blastocyst and is maintained through adult life in the soma. In some Eutherian species including mice, extraembryonic tissues (trophectoderm and primitive endoderm) exhibit imprinted inactivation of the paternal X. The inactive state of the Xp can be extensively studied ex vivo in Trophoblast Stem (TS) cells derived from the trophectoderm. We were able to select from the general cell population, TS cells exhibiting partial reactivation of the Xp or showing a complete switch of imprinted X-inactivation pattern. This reveals an accrued epigenetic plasticity of imprinted X-inactivation in the trophectoderm as compared to random X-inactivation in the soma.Random X-chromosome inactivation is recapitulated during the differentiation of female Embryonic Stem (ES) cells – which serves as cellular model. This process is triggered by the cis-accumulation of Xist long non coding RNA molecules which create a nuclear repressive domain around the future inactive X chromosome. Before differentiation, the accumulation of Xist is repressed by another lncRNA, Tsix, that is transcribed antisense to Xist. In order to address the functional dynamics of Xist and Tsix RNAs, we inserted different types of tag sequences in the endogenous Xist/Tsix locus. Incorporated in the sense or antisense RNA, these tags are specifically recognized by fluorescent molecules, thereby allowing live cell imaging of these transcripts

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Romero, barrios Natali. "Non-codings RNAs, regulators of gene expression in Arabidopsis thaliana root developmental plasticity Noncoding Transcription by Alternative RNA Polymerases Dynamically Regulates an Auxin-Driven Chromatin Loop Battles and hijacks: noncoding transcription in plants Long noncoding RNA modulates alternative splicing regulators in Arabidopsis Detection of generic differential RNA processing events from RNA-seq data." Thesis, Université Paris-Saclay (ComUE), 2016. http://www.theses.fr/2016SACLS128.

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Les techniques de séquençage à haut-débit développées ces dernières années ont permis d'identifier des milliers d’ARN non-codants et des événements tels que l’épissage ou l’édition. Cette approche est à l’origine d’une meilleure compréhension des mécanismes régulant l'expression des gènes. Les longs ARN non-codants (lncARN) ont ainsi émergé comme des acteurs clés de la régulation de divers processus développementaux. Ils agissent soit directement sous leur forme longue par des interactions lncARN-protéine(s) soit après une étape de maturation qui génère des siARN ou des miARN régulateurs, menant à l’extinction génique par clivage des ARNm, la répression de la traduction ou en entrainant des modifications épigénétiques (ADN/chromatine) de leurs cibles. L’objectif de cette thèse était d’élucider les mécanismes d'action de lncARNs dans le développement de la plante. J'ai contribué à l'analyse de l'action du lncARN APOLO dans la régulation de la topologie de la chromatine chez Arabidopsis thaliana. Ensuite, j’ai concentré mes efforts sur le lncARN ASCO (Alternative Splicing COmpetitor) qui interagit avec les protéines NSRs (Nuclear Speckles RNA-binding Proteins) et participent au patron d’épissage de certains gènes cibles. Lors d’un traitement par l’auxine, NSRb est induit alors qu’ASCO est réprimé dans les racines. Le même type de traitement, chez le double mutant nsra/b et les lignées surexprimant ASCO, entraine déficience partielle dans la formation des racines latérales. En utilisant un nouvel outil bio-informatique appelé "RNAprof", nous avons détecté 1885 ARN différentiellement maturés entre le mutant nsra/b et la lignée sauvage traités à l’auxine. Parmi ces gènes, nous avons identifié ARF19, un régulateur clé de la voie de signalisation de l’auxine au cours de l'initiation et le développement de la racine. J’ai démontré qu'ARF19 interagit directement avec les NSRs et qu’il est différentiellement polyadénylé dans le double mutant nsra/b, conduisant à une isoforme plus courte du transcrit ARF19. D’autre part, parmi les gènes dérégulés de manière transcriptionnelle chez le mutant des gènes impliqués dans la signalisation par l’éthylène ont été identifiés. J’ai ensuite montré que plusieurs de ces gènes sont aussi dérégulés dans les plantes mutantes arf19-1 et arf19-2 en réponse à l’auxine, soutenant un rôle d'ARF19 dans la réponse croisée entre l’auxine et l’éthylène. Le gène NSRb est induit par l'éthylène et l'inhibition de la synthèse d'éthylène par l'AVG complémente le phénotype de racine latérale du mutant nsra/b en réponse à l’auxine. De plus, l'AVG et la surexpression d’ASCO augmentent l'accumulation de l’isoforme courte d’ARF19. Cette étude met en avant la capacité du lncARN ASCO à moduler l’épissage par le détournement des NSRs et la capacité des ARN non-codants à moduler l’épissage
In the last years, high-throughput sequencing techniques have made possible to identify thousands of noncoding RNAs and a plethora of different mRNA processing events occurring in higher organisms. This led to a better understanding of different regulatory mechanisms controlling gene expression. Long noncoding RNAs (lncRNAs) are emerging as key players in the regulation of varied developmental processes. They can act directly in a long form by lncRNA-protein interactions or be processed into shorter small si/miRNAs, leading to mRNA cleavage, translational repression or epigenetic DNA/chromatin modification of their targets. In this study, we aim to understand the mechanism of action of lncRNAs in plant development. Initially, I contributed to the analysis of the action of the APOLO lncRNA in chromatin topology regulation. Then, I focused my work on the lncRNA ASCO (Alternative Splicing COmpetitor) that interacts with NSRs (Nuclear Speckles RNA-binding Proteins) to modulate the splicing pattern of NSR-regulated mRNA targets. Auxin treatment induces NSRb and represses ASCO expression in roots. The nsra/b double mutant and ASCO overexpressing lines treated with auxin are partially impaired in lateral root formation. Using a new bioinformatic tool called “RNAprof”, we detected 1885 differential RNA processing events genome-wide in auxin-treated nsra/b mutants compared to WT. Among them, we identified ARF19, a key regulator of auxin signaling in lateral root initiation and development. I demonstrated that ARF19 is directly bound by both NSRs and that in the nsra/b double mutant ARF19 is alternatively polyadenylated leading to a short transcript isoform. Furthermore, among the transcriptionally deregulated genes in the nsra/b mutant plants, I identified an important group related to ethylene response. I further showed that several of these genes are also deregulated in the arf19-1 and arf19-2 mutants plants in response to auxin, supporting a role of ARF19 in the auxin-ethylene crosstalk. NSRb is also induced by ethylene and the inhibition of ethylene synthesis by AVG rescues the nsra/b double mutant lateral root phenotype in response to auxin. Moreover, AVG and ASCO overexpression lead to increased accumulation of the ARF19 short isoform. Altogether, this study shed new light on the role of the lncRNA ASCO in the regulation of RNA processing by hijacking NSRs and the capacity of non-coding RNAs to modulate splicing

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Bitetti, Angelo. "MiRNA degradation by a conserved target RNA regulates animal behavior." Thesis, Paris 6, 2017. http://www.theses.fr/2017PA066276.

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L’objectif de mon projet principal de thèse est de déterminer la fonction biologique d’un lncARN conservés chez le zebrafish que nous avons appelé libra. La séquence de libra étant hautement homologue à la région 3’UTR de la protéine Nrep. Ces deux transcrits, libra et Nrep, contiennent en effet un site de liaison au miARN profondément conservé et inhabituellement complémentaire au miR-29. En utilisant à le modèle souris et les cellules murines, nous avons décrypté la relation régulatrice entre ce transcrit conservé dans l’évolution des vertébrés et la voie métabolique des miARN. Nous avons montré que Nrep limite le domaine d’expression de miR-29 au cervelet, et qu’il le déstabilise en rognant sa séquence. Notre travail révèle donc le premier exemple de dégradation endogène ciblée des miARN (ou TDMD). De plus, un ensemble d’expériences in vivo sur les modèles zebrafish et souris, nous a permis de démontrer que libra et Nrep contrôlent tout les deux le comportement animal. Via la perturbation génétique du site de liaison au miARN de Nrep murin, nous avons observé que ce gène régule le dosage du miR29 de part son site de liaison aux miARN, et que cette régulation est nécessaire à un comportement animal normal. Dans la seconde partie de ma thèse, je décris une stratégie exploré afin de déréguler les lncARN de la manière la moins invasive possible. Les lncARN sont actuellement neutralisés par des approches qui introduisent de vastes changements de séquence au niveau génomique. Nous avons donc développer une stratégie in vivo, appliquée au zebrafish, qui inactive les lncARN via l’insertion génomique d’une séquence ribozyme autoclivante ou d’un signal polyA prématuré
The goal of my main thesis project was to determine the biological function of a deeply conserved zebrafish long noncoding RNAs (lncRNA) which we called libra. libra shows sequence similarity with the 3'UTR of the NREP a protein coding transcript. Both libra and Nrep contain a deeply conserved and unusually complementary microRNA (miRNA) binding site for miR-29. Using both the mouse model and mouse cell lines, we deciphered the regulatory relationship between this conserved transcript and the miRNA pathway. We showed that Nrep restricts the spatial expression domain of miR-29 in the cerebellum and that it destabilizes miR-29 through 3' trimming. Until now, only viral transcripts and artificial reporters engineered to contain highly complementary miRNA binding sites have been shown to regulate miRNAs in this fashion. Thus, our work uncovers the first example of endogenous target-directed miRNA degradation (TDMD). In addition, through a set of in vivo experiments in zebrafish and mouse, we showed that both libra and Nrep control normal animal behavior. By genetically disrupting the miR-29 binding site in Nrep in mouse, we showed that Nrep regulates miR-29 dosage through its miR-29 site and controls animal behavioral. In a second part of my thesis I describe a strategy to genetically downregulate lncRNAs in a minimally invasive manner. Approaches to knock-out lncRNAs that do not introduce vast sequence changes at the genomic level have not been adequately developed yet. I present our in vivo strategy applied to the zebrafish model using a genomic knock-in of a self-cleaving ribozyme sequence and a premature poly(A) signal to knock-out lncRNAs

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Dissertations / Theses on the topic 'Long ARNs non-codants'

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