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Dissertations / Theses on the topic 'Méthylation ARN'
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Kiani, Jafar. "Hérédité épigénétique et méthylation des ARNs : rôle de la méthyltransférase Dnmt2." Nice, 2011. http://www.theses.fr/2011NICE4093.
Full textAbstract:
Epigenetics deals with heritable alterations in gene expression that is not based on changes n DNA sequence. It was thought that DNA methylation and chromatin-encoded epigenetic information were the only epigenetic marks transmitted to the following generations. Recently, our group described the role of RNA in hereditary epigenetic variation, paramutation in mice. The role of RNA was demonstrated by the establishment of a heritable phenotype following microinjection into one-cell embryos of Kit heterozygous sperm RNA. It was further confirmed by induction of hereditary phenotypes after microinjection of an oligoribonucleotide with a Kit RNA sequence or small noncoding RNAs (miR-222 and miR-124). We now report that, Dnmt2, a RNA methyltransferase, is required for induction by small non-coding RNAs of hereditaty epigenetic variation of expression of the Kit and Sox9 genes, inactivation of the Dnmt2 gene precluded their occurrence. Kit* paramutants, which maintain a mutant phenotype with a Kit+/+ genotype, were not observed in the progeny of crosses between Dnmt2-/- Kittm1al∫+ heterozygotes, no were they generated by microinjection in fertilized eggs of RNAs of the Dnmt2-negative Kit heterozygotes. The Sox9 “giant” phenotype was similary not generated by miR-124 RNA in Dnmt2-/- embryos. Interaction of the Dnmt2 protein with Kit RNA was evidenced by co-immunoprecipitation assays. Bisulfite sequencing assays detected Dnmt2-dependent cytosine methylation in Kit RNA, exclusively in embryos undergoing the modification. RNA methylation effected by Dnmt2 appears as a key feature of the induction of epigenetic variations by non-coding RNAs. In the other hand, growing evidence indicates thet ncRNAs play a key role in regulation of basal transcription machinery. Several studies have recently revealed that noncoding RNAs such as B2RNA, 7SK and U1 snRNA are involved in the regulation of CTD phosphorylation of RNA polymerase II by modulating kinase activity of Cyclin H/T1. Here we reported cardiac hypertrophy in Dnmt2 mutant mice which is accompanied by enhanced activity of RNA polymerase II. Our results showed significant changes in the expression profiles of B2 RNA abd ASK in wild type compare to Dnmt2 mutant mice. In this study, we are attempting to determine that methyl transferase activity of Dnmt2 has a potential role in epigenetic inheritance and pathology.
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El, Yaagoubi Mohamed. "Régulation de l'expression de la gamma-glutamyltransférase : importance de la méthylation de l’ADN et des régions 5' non traduites de ces ARN messagers." Nancy 1, 1995. http://www.theses.fr/1995NAN10462.
Full text
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Detti, Mélanie. "Méthylation des adénosines (m6A) des ARN dans les cellules germinales et infertilité." Electronic Thesis or Diss., Université Côte d'Azur, 2024. http://www.theses.fr/2024COAZ6044.
Full textAbstract:
La différenciation sexuelle est un mécanisme complexe, où une gonade indifférenciée, va se développer en testicule chez les mâles ou en ovaire chez les femelles. Le sexe chromosomique est à l'origine de la détermination sexuelle, en activant des voies de signalisation sexe-spécifique. Découvert en 1990, le gène SRY, présent sur le chromosome Y des mâles, est un gène qui a longtemps été décrit comme le régisseur de toute la différenciation sexuelle. En sa présence, les embryons XY se différencient en mâles, mais son absence est suffisante pour induire la différenciation femelle, « par défaut ». Or, la détermination du sexe est bien plus complexe, impliquant l'expression de nombreux gènes, dont les niveaux d'expression équilibrés activent la voie ovarienne et répriment simultanément la voie testiculaire ou vice versa. Le développement d'un ovaire ou d'un testicule repose sur la présence des cellules somatiques ainsi que des cellules germinales, les seules cellules capables de réaliser la méiose.La méiose, découvert en 1883, est également un événement dépendant de la détermination du sexe, étant donné qu'elle se produit pendant le développement embryonnaire chez la femelle, et en post-natal chez les mâles. Encore une fois, de nombreux gènes doivent être finement régulés pour l'initiation et le déroulement correct de la méiose. En effet, les cellules germinales prolifèrent activement, puis doivent perdre leur pluripotence et entrer en méiose chez les femelles, tandis qu'elles restent pluripotentes et rentrent en quiescence chez les mâles. Cette transition s'opère par un changement de programme génétique, qui n'est pas encore totalement compris.L'étude des différents acteurs régulant la différenciation sexuelle, autant au niveau somatique que germinale, est alors une priorité de mon équipe, spécialiste du développement gonadique embryonnaire.La méthylation en position 6 de l'adénine des molécules d'adénosine de l'ARN (m6A) est un mécanisme émergent et encore peu compris de la régulation de l'expression des gènes. Pourtant elle est la modification de l'ARN la plus courante et la plus conservée chez les eucaryotes, et son importance est soulignée par différentes pathologies résultant des dysfonctionnements de cette méthylation. A l'heure actuelle, elle est connue pour réguler des processus très variés comme des processus de métaboliques, de développement, de différenciation cellulaire ou de réponse au stress.C'est alors que nous avons décidé d'étudier le rôle de Wtap, un acteur du complexe de méthylation m6A, dans la détermination du sexe et la méiose. Mes recherches ont permis de comprendre dans un premier temps que Wtap est bien exprimé dans les différents types cellulaire de la gonade, et ce, pendant la fenêtre critique de la différenciation sexuelle. Dans un second temps, grâce à un modèle murin perte de fonction pour Wtap spécifiquement dans les cellules somatiques, nous avons pu montrer que ce gène est crucial pour la différenciation des cellules somatiques mâles et femelles. En effet, les cellules de Sertoli et de la granulosa semblent pour la majeure partie, bloquées dans un stade pré-cellules de soutient. Enfin, dans un dernier temps, cette fois ci avec un modèle murin permettant l'inactivation de Wtap dans les cellules germinales uniquement, nous avons également analysé une diminution de leur différenciation. Les cellules germinales ne sont plus totalement en capacité d'induire la méiose chez les femelles, et de rentrer en quiescence chez les mâles.Ces résultats indiquent que Wtap, est un acteur clé pour la régulation de la différenciation des cellules somatiques et germinales, autant chez le mâle que chez la femelleSexual differentiation is a complex mechanism where an undifferentiated gonad develops into a testis in males or an ovary in females. Chromosomal sex is at the origin of sexual determination, by activating sex-specific signaling pathways. Discovered in 1990, the Sry gene, found on the Y chromosome of males, has long been described as the regulator of all sexual differentiation. In its presence, XY embryos differentiate into males, but its absence is sufficient to induce female differentiation, “by default”. However, sex determination is far more complex, involving the expression of numerous genes, whose balanced expression levels activate the ovarian pathway and simultaneously repress the testicular pathway, or vice versa. The development of an ovary or testis relies on the presence of somatic cells as well as germ cells, the only cells capable of meiosis.Meiosis, discovered in 1883, is also a sex-determining event, as it occurs during embryonic development in females, and post-natal in males. Once again, many genes must be finely regulated for meiosis for correct initiation and progressing. Germ cells proliferate actively, then lose their pluripotency and enter meiosis in females, while they remain pluripotent and enter quiescence in males. This transition takes place by a change in the genetic program, which is not yet fully understood.The study of the various actors regulating sexual differentiation, at both somatic and germline levels, is therefore a priority for my team, which specializes in embryonic gonadal development.N6-methyladenosine (m6A) is an emerging and still poorly understood mechanism of gene expression regulation. Yet it is the most common and most conserved RNA modification in eukaryotes, and its importance is underlined by various pathologies resulting from dysfunctions of this methylation. It is currently known to regulate a wide variety of processes, including metabolism, development, cell differentiation and stress response.We therefore decided to investigate the role of Wtap, an actor in the m6A methylation complex, in sex determination and meiosis. Firstly, my research showed that Wtap is well expressed in different gonadal cell types during the critical window of sexual differentiation. Secondly, using a loss-of-function mouse model for Wtap specifically in somatic cells, we were able to show that this gene is crucial for the differentiation of male and female somatic cells. Indeed, most Sertoli and granulosa cells appear to be blocked in a pre-supporting state. Finally, using a mouse model in which Wtap is inactivated in germ cells only, we also analyzed a decrease in germ cell differentiation. Germ cells are no longer fully able to induce meiosis in females, and enter quiescence in males.These results indicate that Wtap is a key player in the regulation of somatic and germ cell differentiation in both males and females
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Purushothaman, Suresh K. "Le Complex Trm11p/Trm112p catalyse la formation de m2 G10 dans les ARNt de levure." Montpellier 2, 2004. http://www.theses.fr/2004MON20180.
Full text
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Darzacq, Xavier. "Etude des petits ARN guides de méthylation en 2 -O-ribose et guides de pseudouridylation : Biogénèse, fonction et organisation nucléaire des petits ARN guides." Toulouse 3, 2002. http://www.theses.fr/2002TOU30042.
Full text
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Letelier, Suárez Ingrid Johanna. "Identificación de genes de RNAs pequeños nucleolares C/D (C/D snoRNAs) y caracterización du su mecanismo de expresión en Arabidopsis thaliana." Perpignan, 2008. http://www.theses.fr/2008PERP0932.
Full textAbstract:
Les C/D snoRNAs sont des guides de methylation sur le 2’-O-ribose des RNAs. Ils se caractérisent par une structure secondaire qui se forme par appariement de deux séquences répétées inversées terminales. De plus ces C/D snoRNAs présentent des séquences conservées correspondantes aux boîtes C (RUGAUGA) et D (CUGA) localisé aux extrémités 5’ et 2’ respectivement. Dans certains cas on trouve aussi des boîtes internes C’ et D’ qui sont moins conservées. Chaque C/D snoRNA possède une séquence guide de methylation juste en amont de la boîte D ou D’. Cette séquence guide est complémentaire au RNA cible dirige la methylation spécifique du 5’ nucléotide situé en amont de la boîte D. Les snoRNAs agissent comme des guides de methylation au sein d’un complexe C/D snoRNP formé par l’association avec quatre protéines nucléolaires conservées : la fibrillarine, Nop56p, Nop58p et Snu13p. La fibrillarine est la RNA methylase qui utilise le SAM comme donneur de groupements methyls. La formation du complexe C/D snoRNP est initié par l’interaction de Snu13p avec les boîtes C/D qui forment une structure appellé de type k-turn. En plus de ces quatre protéines le C/D snoRNP interagit de manière transitoire avec les protéines p50 et p55. Ces protéines sont conservées phylogénétiquement et présentent une activité hélicase qui serait nécessaire pour la biogenèse des snoRNPs dans le nucléoplasme. Les gènes de C/D snoRNAs présentent une grande diversité dans leur organisation génomique selon les différents organismes. Essentiellement on trouve des snoRNAs codés par des gènes individuels transcrits à partir de leur propre promoteurs, des snoRNAs introniques localisés dans les introns de gènes codant des protéines ou des gènes polycistroniques. Chez les animaux la grande majorité des snoRNAs sont de type introniques mais il n‘y a pas de gènes polycistroniques. Chez la levure la majorité des C/D snoRNAs sont codés par des gènes individuels, mais il y a aussi quelques introniques et 4 gènes polycistroniques. Chez les plantes les trois types de gènes existent mais la grande majorité sont des gènes polycistroniques. Ceux-ci sont pour la plupart des gènes indépendants transcrits à partir de leur propre promoteur mais il existe aussi des polycistron qui se trouvent dans les introns de gènes codants pour des protéinesThe small nucleolar RNAs belong to a large family of small non-coding RNAs, found in eukaryotes and archaea, that participates in the processing and modification of other RNAs. In the model plant Arabidopsis, more than 180 C/D snoRNA genes have been identified. In spite of the large number of genes identified, information about of the regulation of C/D snoRNAs expression is still scarce. The general aim of this thesis is to contribute to the knowledge about organization and expression of C/D snoRNA genes in Arabidopsis thaliana. For this, we proposed as specific aims to identify C/D snoRNA genes in the Arabidopsis genome and to characterize their expression mechanism. In this thesis we obtained a cDNA library of small RNAs, from which we identified 19 C/D snoRNAs that have rRNAs as target RNA. For a group of these genes we determined that stress treatments do not alter their expression. Furthermore, in this work we identified 23 new C/D snoRNA genes by analysis of the genomic context of C/D snoRNA genes previously identified, and we determined that these C/D snoRNAs have an unknown RNA as a target. From genes identified in the cDNA library and obtained from the snoRNA database, we selected 5 C/D snoRNA genes, snoR9-2, snoR10-2, snoR102-1, snoR108-1 and snoR201-1. These genes are localized in intergenic regions of the Arabidopsis genome, being therefore from independent expression. We detected and characterized their transcripts, by using primer extension, RT-PCR and 5’-3’ RLM-RACE. We determined that these genes are expressed as a monocistronic precursor, for snoR108-1, and as dicistronic precursors, for snoR9-2/snoR10-2 and snoR201-1/snoR102-1. These precursors show modifications such as a CAP in their 5’ end and a poli-adenilated tail in their 3’ end, suggesting that they are transcribed by the RNA polimerase II. Furthermore, we determined the transcription start site for the 3 precursors and we defined a putative promoter sequence, with the aim to identify promoter elements that could guide their expression. In the promoter of the 28 C/D pre-snoRNA analyzed we identify three associations of promoter elements: TATA/USE, TATA/SEE and TATA/GCCCR/TELO. We selected the snoR9-2/snoR10-2 promoter, as a model for the functional analysis of the elements TATA/GCCCR/TELO. For functional analysis of the elements found in the promoter of the snoR9-2/snoR10-2 precursor, we generated a C/D snoRNA reporter gene and evaluated the in vivo function of the promoter in a wt version and in 4 mutated versions, by using semi-quantitave RT-PCR. Results obtained in this thesis give us valuable information about the mechanisms involved in the expression of independent C/D snoRNA genes
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Billard, Lise-Marie. "Expression des gènes codant les protéines liant l'ADN méthylé (MBD) dans les cancers du sein : implication des MBD dans la répression transcriptionnelle de gènes suppresseurs de tumeurs BRCA1 et CDX1." Lyon 1, 2003. http://www.theses.fr/2003LYO1T083.
Full text
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Dubuc, Karine. "Étude du réseau de projections transzonales durant la folliculogenèse et de la méthylation dans la stabilisation des ARN messagers." Master's thesis, Université Laval, 2021. http://hdl.handle.net/20.500.11794/69583.
Full textAbstract:
La croissance ovocytaire comprend l’établissement de projections transzona les formant un réseau de communication entre le gamète et les cellules somatiques entourant ce dernier. Une accumulation des ARNm dans le cytoplasme se produit lors des premiers stades de croissance de l’ovocyte afin de soutenir la maturation durant le silence transcriptionnel qui perdure jusqu’à l’activation du génome embryonnaire. Selon l’espèce, cette période peut durer des jours voir des semaines nécessitant une grande stabilité des ARNm maternels. Il est connu que la communication entre l’ovocyte et les cellules somatiques ainsi que l’utilisation des réserves d’ARNm sont essentielles pour l’acquisition des compétences de l’ovocyte afin de soutenir la fécondation et le développement embryonnaire précoce. Des modifications chimiques connues comme ayant un rôle stabilisateur, tel que la méthylation, ont également été détectées sur les ARNm. L’hypothèse est que des modifications chimiques de l’ARNm, soit l’ajout de groupements méthyles, sont impliquées dans la stabilisation des transcrits au sein de l’ovocyte durant le silence transcriptionnel. Le réseau de communication pourrait jouer un rôle en faisant le transfert de protéines permettant la méthylation de l’ARNm. Les objectifs sont de détecter les différentes modifications chimiques ayant lieu dans le transcriptome de l’ovocyte ainsi que localiser et caractériser les protéines ayant pour rôle de catalyser, détecter et inverser les modifications chimiques identifiées sur l’ARN. Différents types de modifications post-transcriptionnelles ont été détectées au sein de l’ovocyte et les résultats montrent que m6A et m5C sont les modifications les plus abondantes. La caractérisation des protéines impliquées dans ces modifications dans l’ovaire et l’ovocyte de la souris, du porc et du bovin montre une activité de méthylation différente selon l’espèce durant la folliculogenèse et l’ovogenèse. De plus amples recherches devront être réalisées afin de bonifier la compréhension des mécanismes impliqués dans la production d’un ovocyte de qualité. Les travaux présentés contribuent à l’avancement de ces connaissances.Oogenesis, which occurs within the ovarian follicle, is a process closely link tofolliculogenesis. The oocyte growth mainly involves the establishment of a communication network between the gamete and surrounding somatic cells. During the early stages ofoocyte growth, the gamete accumulates mRNAs in its cytoplasm to support maturation and first cell division during transcriptional silencing until the embryonic genome activation.This period can last from days to weeks depending on the species requiring long stability from maternal mRNAs. It is known that communication between oocyte and somatic cellsand use of mRNA reserves are essential for oocyte competence acquisition to sustain fertilization and early embryogenesis. Chemical modifications known to have stabilizing role, such as methylation, have also been detected on the mRNAs. The main hypothesis is the chemical modifications of mRNA, by the addition of methyl groups, that are involved in stabilizing and managing transcripts within oocyte during transcriptional silencing. The communication network could have a role in enabling proteins transfer from cumulus cells allowing mRNA methylation. Objectives are to detectvarious chemical modifications taking place in oocyte transcriptome and to locate and characterize proteins having role of managing the chemical modifications identified on RNA. Many post-transcriptional modifications have been detected within the oocyte and results have shown that m6A and m5C are modifications with higher abundant expression. Proteins characterization involved in these post-transcriptional modifications in ovary and oocyteof mouse, swine and bovine showed methylation activity during folliculogenesis and oogenesis. More research is needed to improve understanding of mechanisms involved inoocyte competences acquisition, but the present study has contributed to the advancement of this knowledge.
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Belin, Stéphane. "Implication de la biogenèse des ribosomes dans la tumorigenèse." Thesis, Lyon 1, 2009. http://www.theses.fr/2009LYO10309.
Full textAbstract:
Il est maintenant clairement établi que la biogenèse des ribosomes est l’un des nombreux processus cellulaires qui voit sa régulation profondément modifiée au cours de la transformation cellulaire.Toutefois, si il est bien décrit que le taux synthèse des ribosomes est augmenté au cours du processus tumoral, de plus en plus de données suggèrent que les étapes posttranscriptionnelles peuvent aussi être altérées. Dans ce contexte biologique, les objectifs de cette thèse sont de déterminer si : i) la maturation de l’ARNr est altérée en plus de l’augmentation de sa synthèse ; ii) cette altération peut conduire à la synthèse de ribosomes modifiés dont la fonction est altérée ; iii) ces modifications participent directement à la dérégulation traductionnelle observée dans les cellules cancéreuses. Pour cela, nous avons étudié les principales étapes de la biogenèse des ribosomes ainsi que la composition des ribosomes et leurs capacités fonctionnelles dans différents modèles de progression et/ou d’agressivité tumorale. Les résultats obtenus montrent qu’en plus de l’augmentation du taux de synthèse des ribosomes, les étapes post-transcriptionnelles sont modifiées, en particuliers le niveau de méthylation de l’ARNr. Ces modifications sont associées à des défauts importants de traduction (saut de codon stop, incorporation erronée des acide-amines) et particulièrement à une augmentation de la traduction IRES-dépendante de facteur clefs de la tumorigénèse. Dans leur ensemble, ces résultats suggèrent que les modifications de la biogenèse des ribosomes pourraient être une étape clef de la cancérogenèse, en modifiant les capacités traductionnelles des ribosomes cytoplasmiquesRibosome biogenesis is a fundamental and extremely complex cell process. In mammals, ribosome synthesis coordinates the assembly of 80 proteins and 4 rRNA to form the two ribosomal sub-units. The maturation of the ribosome is a multi-step post-transcriptional process essential to obtain functional ribosomes. It is now well demonstrated that ribosome biogenesis and its regulation is altered during transformation process. However, if the increase of ribosome synthesis in cancer cell is well documented, there are numerous recent data suggesting that post-transcriptional steps could also be altered. In this biological context, the objectives of my Ph.D were to determine if: i) the maturation of rRNA is altered during the increase of ribosome synthesis; ii) these alterations could modify the ribosomes and alter their function and iii) these modifications directly participate to the deregulation of translation observed in cancer cells. We have explored the major steps of ribosome biogenesis as well as the structure of the cytoplasmic ribosomes and their functional capacity in different cellular models of tumor progression and/or aggressively. The results obtained show that in addition of the increase of the level of ribosome synthesis, post-transcriptional modifications are altered, particularly the level of rRNA methylation. These modifications are associated with strong defect of translation (stop codon bypass, misincorporation of amino-acid) and an increase of the IRES-dependant translation of important factors playing a crucial role in tumorigenesis. These results suggest that modifications of ribosome biogenesis could be a key step of cancer cell transformation
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Mathieu, Olivier. "Implication de mécanismes épigénétiques dans la régulation de la transcription des gènes d'ARNr 5S chez Arabidopdsis thaliana." Clermont-Ferrand 2, 2003. http://www.theses.fr/2003CLF22436.
Full textAbstract:
Chez Arabidopsis thaliana, les gènes d'ARNr 5S, transcrits par l'ARN polymérase III, sont présents à environ 1 000 copies regroupées en blocs situés au niveau de l'hétérochromatine péricentronique des chromosomes 3, 4, et 5. Le chromosome 5 porte un locus d'ADNr 5S transcrits. La population d'ARNs 5S est hétérogène chez Arabidopsis et se caractérise par la présence d'un ARNr 5S dit "majoritaire", représentant plus de 90% des transcrits 5S de la cellule, et d'ARNr 5S "minoritaires" différant du transcrit 5S majoritaire par une ou deux substitutions nucléotidiques. Dans le cadre de l'étude de la transcription des gènes d'ARNr 5S chez Arabidopsis, nous avons montré de le taux de méthylation de l'ADN forme un gradient depuis l'euchromatine vers l'hétérochromatine péricentrique. La méthylation des cytosines situées en contexte asymétrique est majoritairement restreinte aux séquences répétées hétérochromatiques incluant l'ADNr 5S. L'analyse du profil de méthylation par modification de l'ADN au bisulfite de sodium a révélé que les loci d'ADNr 5S transcrits et non-transcrits posèdent le même taux important de méthylation de l'ADN. Il existe toutefois des gènes d'ADNr 5S moins méthylés. Au sein des loci transcrits, les gènes 5S identiques ou non à des ARNr 5S présentent le même profil de méthylation. De plus un gène 5S méthylé est transcrit efficacement in vitro, indiquant que la méthylation de l'ADN n(est pas suffisante en elle-même à ma répression de l'expression des gènes d'ARNr 5S. Une partie de l'ADNr 5S forme des boucles euchromatiques qui émanent des chromocentres hétérochromatiques. Ces boucles représentent la fraction transcrite de l'ADNr 5S. Elles contiennent des gènes d'ARNr 5S moins méthylés au niveau ADN et sur la lysine 9 des histones H3. Nous avons montré que le mutant ddm 1, la transcription de gènes d'ARNr 5S minoritaires additionnels s'accompagne d'une méthylation moindre de l'ADNr 5S et de la formation de boucles euchromatiques de taille plus importante. Ceci suggère que la transcription des gènes d'ARNr 5S est contrôlée de manière épigénétique par la formation de structures chromatiques spécifiques. Nous avons aussi mis en évidence que l'hétérochromatine est une structure dynamique durant le développement précoce de la plante qui se met en place entre les jours 2 et 4 après germination de la graine. Enfin, nous avons identifié, cloné et caractérisé le facteur de transcription IIIA d'Arabidopsis, AtTFIIIA. Cette étude rapporte la première caractérisation de TFIIIA chez une plante
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Oréal, Vincent. "Rôles distincts des différentes formes de méthylation de H3K4 dans deux mécanismes de répression transcriptionnelle et mise en évidence d'une nouvelle voie de surveillance moléculaire liée à l'excès d'histones libres." Thesis, Aix-Marseille 2, 2010. http://www.theses.fr/2010AIX22051/document.
Full textAbstract:
Les relations entre les histones qui composent les nucléosomes et le processus de transcription des gènes codants, sont à la fois multiples et extrêmement complexes. Au cours de ma thèse, je me suis intéressé à deux de ces relations. Tout d’abord, une première étude a été réalisée en collaboration avec les laboratoires de Franck Holstege et de Catherine Dargemont. Ce travail permet de préciser clairement l’effet des différentes formes de méthylation de la lysine 4 de l’histone H3 sur l’activité transcriptionnelle. Dans cette étude nous démontrons que la méthylation de H3K4 n’influence la transcription que d’un nombre très limité de gènes. Concernant ces gènes, un profil non conventionnel de distribution des formes de méthylation de H3K4 a été identifié par la présence inhabituelle d’un enrichissement en 3’ de ces gène des formes di- et triméthylées de H3K4.L’effet majoritaire de cette marque est d’induire une répression transcriptionnelle selon au moins deux mécanismes distincts. L’enrichissement atypique de la triméthylation de H3K4 influence négativement l’expression des gènes via la production d’ARN non codant anti-sens. Concernant l’effet répressif associé à la diméthylation de H3K4, la quantité d’ARN anti-sens ainsi que sa production ne sont pas impliquées.Dans une seconde étude réalisée en collaboration avec les laboratoires de Sebastian Chavez etd’Akash Gunjan, nous nous sommes intéressés au complexe FACT qui est impliqué dans l’assemblage et le désassemblage des nucléosomes lors du passage de l’ARN polymérase II. Jusqu’alors, un défaut de croissance chez les mutants thermosensibles du complexe FACT avait pu être observé. Dans notre étude, nous montrons que l’altération de FACT conduit, lors de la transcription, à l’éviction d’histones normalement incorporées à la chromatine. L’accumulation de ces histones libres à fort potentiel toxique, induit une répression spécifique de CLN3 qui code pour la première cycline dephase G1. Pour la première fois, nous mettons en évidence dans cette étude l’existence d’un mécanisme de surveillance moléculaire du cycle cellulaire induit par l’excès d’histones non incorporées à la chromatineRelationships between histones, components of nucleosomes, and the transcription process of coding genes are both multiple and extremely complex. During my Thesis, I looked at twoof these relationships. First, we performed a study in collaboration with the Franck Holstedge and Catherine Dargemont labs. This work has allowed us to clearly define the effect of various methylation forms of the lysine 4 of the histone 3 on gene transcription. In this study we have shownthat H3K4 methylation influences the transcription of only a very limited number of genes. For these genes, a non conventional distribution profile of H3K4 methylation forms has been identified by the presence of an unusual enrichment in di- and trimethylated H3K4 in the 3’ of these genes. The principal effect of this mark is to promote transcriptional repression by at least two distinct mechanisms. The atypical enrichment of H3K4 trimethylation negatively influences gene expressionvia the production of non coding antisense RNA. For the repressive effect associated with dimethylH3K4, the quantity of antisense RNA as well as its production are not involved. We propose severalh ypotheses that link our results to the data known on this subject. In a second study performed incollaboration with the Sebastian Chavez and Akash Gunjan labs, we concentrated on the FACT complex that is involved in the assembly and disassembly of nucleosomes as RNA polymerase IImoves past. Previously, a growth defect in thermosensitive mutants of the FACT complex had been observed. In our study, we show that FACT deterioration leads to the eviction of histones that arenormally incorporated into chromatin during transcription. The accumulation of these free histones,which have a high toxic potential, induces the specific repression of CLN3 which encodes for the firstcyclin of G1 phase. For the first time, we show in this study the existence of a cell cycle molecular surveillance mechanism that is induced by an excess of free histones
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Angelova, Margarita. "CG7009 and CG5220 - novel tRNA methyltransferases linking tRNA biogenesis to the regulation of the sncRNA pathways." Electronic Thesis or Diss., Sorbonne université, 2018. http://www.theses.fr/2018SORUS224.
Full textAbstract:
La répression par les petits ARN non-codant (ARNnc) est un mécanisme répandu de régulation génétique. Chez l’homme, ses dérégulations sont liées à des phénotypes et des pathologies sévères. Parmi ses voies les mieux caractérisées sont les voies des siRNA (petits ARN interférent), miRNA (microARN) et piRNA (ARN interagissant avec piwi).Ce manuscrit de thèse décrit les fonctions moléculaires de deux 2'-O-ARN-méthylases de Drosophila melanogaster conservées de la levure (Trm7) à l'homme (FTSJ1). Des mutations dans Trm7 sont liées à un défaut de croissance sévère et dans FTSJ1 à une déficience intellectuelle non syndromique liée au chromosome X. Les mouches mutantes ont une réduction de la taille des ovaires, une résistance réduite à l'infection virale par le DCV et des niveaux d'expression différentiels des éléments transposables. CG7009 est impliqué à la fois dans les voies des miRNA Ago-2-dépendante et siRNA dans la lignée cellulaire de Drosophile S2 et dans les mouches adultes. CG5220, un paralogue de CG7009, est impliqué dans la voie des miRNA Ago-2-dépendante chez les mouches, de manière similaire au CG7009. De plus, CG7009 et CG5220 ont un rôle dans la voie somatique des piRNA.L'absence de 2'-O méthylation (Nm) sur l’ARNt Phe chez les mutants CG7009 est associée à une accumulation de fragments d'ARNt (tRF). Les tRF sont des ARN stables issus du clivage des ARNt matures. Ils sont détectés dans une multitude d’organismes et ont des diverses fonctions. Des recherches récentes indiquent que les tRF sont une nouvelle classe d'ARNnc. Nos résultats établissent un lien entre la perte de Nm, l'accumulation de tRF et la régulation des voies des petits ARNnc « classiques »Small non-coding RNA-mediated silencing is a widespread mechanism of genetic repression. Its deregulations have been linked to severe phenotypes and pathologies. The best-characterized small RNA silencing pathways are the small interfering RNA (siRNA), the microRNA (miRNA) and the piwi-interacting RNA (piRNA) pathways.In this PhD manuscript are characterized the molecular functions of CG7009 and CG5220: two 2’-O tRNA methyltransferases of Drosophila melanogaster which are conserved from yeast (Trm7) to human (FTSJ1). Mutations in their yeast ortholog Trm7 are linked to a severe growth defect phenotype and in their human ortholog, FTSJ1, to non-syndromic X-linked intellectual disability (NSXLID). Mutant flies have an ovarian size reduction phenotype, decreased resistance to DCV viral infection, and differential transposable element expression levels in somatic and germinal tissues. CG7009 is involved in both the miRNA Ago-2-dependent and in the siRNA pathways in the Drosophila melanogaster S2 cell line and in developing flies. CG5220, a paralog of CG7009, is involved in the miRNA Ago-2-dependent pathway in flies, similarly to CG7009. Furthermore, CG7009 and CG5220 have a role in the somatic piRNA pathway. Lack of 2’-O methylation (Nm) on tRNAPhe in CG7009 mutants triggers differential tRNA fragmentation profiles and tRNA fragments (tRFs) accumulation. tRFs are stable RNAs derived from the cleavage of mature tRNAs, that have been detected in bacteria, plants, yeast, flies and humans and linked to various functions. Recent research point to tRFs as a novel class of sncRNAs. Our results link the loss of Nm with tRFs accumulation and the regulation of the sncRNA pathways
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Langlois-Charette, Frédéric. "Transcription et "silencing" des gènes ribosomiques : étude du mode de transcription et de la régulation épigénétique des gènes codant les ARN ribosomiques." Thesis, Université Laval, 2011. http://www.theses.ulaval.ca/2011/28070/28070.pdf.
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Cavaillé, Jérôme. "Biosynthèse et fonction dans la méthylation de l'ARNr du petit ARN nucléolaire d'origine intronique U20 : [thèse en partie soutenue sur un ensemble de travaux]." Toulouse 3, 1997. http://www.theses.fr/1997TOU30082.
Full textAbstract:
La biogenese des ribosomes eucaryotes se deroule dans le nucleole qui contient une population complexe de petits arn (snoarn) interagissant avec l'arn preribosomique (pre-arnr). Chez les vertebres, de nombreux snoarn presentent la particularite d'etre codes dans des introns. Mon projet de these portait sur le snoarn intronique u20 choisi comme modele d'etude de la famille des snoarn antisens, famille dont les membres sont caracterises par des segments de complementarites avec l'arnr. Une approche in vivo par transfection transitoire dans des cellules murines en culture m'a permis d'observer que les signaux en cis requis pour la biosynthese de u20 sont localises dans les regions terminales 5'-3' de la sequence mature du snoarn et sont composes d'une tige bicatenaire 5'-3' terminale associee a deux courts motifs de sequence, les boites c et d retrouvees chez tous les snoarn de cette famille. L'identification d'un nombre important de snoarn antisens apparentes a u20 a revele que leurs complementarites a l'arnr recouvrent systematiquement des sites de methylation 2'-o-ribose dans l'arnr. De plus, dans les duplex snoarn : arnr, la position methylee est toujours appariee au 5#i#e#m#e nucleotide en amont du motif conserve cuga (boite d) suggerant que le snoarn apporte en trans l'information necessaire pour selectionner le nucleotide a modifier. Ce role de guide de methylation a pu etre confirme par une approche in vivo en exprimant des formes modifiees de u20 dans des cellules murines en culture. En effet, j'ai montre que la substitution du segment antisens naturel de u20 par une sequence complementaire a une region arbitrairement choisie de l'arnr suffit a determiner une nouvelle methylation. Cette approche m'a permis de caracteriser certains elements structuraux requis pour la reaction et de montrer que des arn cellulaires autres que l'arn endogene peuvent aussi etre modifies par des snoarn guides artificiels. Ces travaux ouvrent la voie a l'utilisation de la methylation dirigee pour alterer selectivement, au niveau post-transcriptionnel, l'expression des genes in vivo.
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Sournia, Pierre. "La méthylation flavine-dépendante d’acides nucléiques : aspects évolutifs, métaboliques, biochimiques et spectroscopiques." Thesis, Université Paris-Saclay (ComUE), 2016. http://www.theses.fr/2016SACLX108/document.
Full textAbstract:
La méthylation de l’uridine sur son carbone 5 est apparue au cours de l’évolution sous plusieurs formes. Tout d’abord, les thymidylate synthases permettent la synthèse de novo du dTMP, un précurseur essentiel de l’ADN des trois règnes du vivant. Deux familles de thymidylate synthases sont connues à ce jour : ThyA et la flavo-enzyme ThyX, codées par des gènes hétérologues et ayant des structures et mécanismes réactionnels radicalement différents. En outre, cette méthylation de l’uridine est apparue (probablement plus tard) sous forme de modifications post-transcriptionnelles des ARNt et ARNr. Cette thèse vise à questionner les contraintes évolutives ayant menés indépendament à ces quatres types de méthylation de l’uridine.Une première partie décrit l’identification d’une voie métabolique permetant la complémentation du phénotype d’auxotrophie pour la thymidine par des analogues nucléotidiques chez Escherichia coli. Une approche de biologie synthétique en vue d’établir une voie alternative de biosynthèse du thymidylate a aussi été mise en œuvre. Une technique de sélection de gènes de complémentation du phénotype d’auxotrophie pour la thymidine, issus de mutagénèse aléatoire, a pu être développée. Dans une seconde partie, des études biochimiques et sppectroscopiques ont été réalisées sur la méthyle-transférase flavine-dépendante TrmFO, responsable de la méthylation post-transciptionnelle de l’uridine 54 des ARNt de certains microorganismes.L’implication de certains résidus dans la fixation du substrat a pu être déterminée d’une part, et certains intermédiaires réactionnels potentiels ont été caractérisés spectralement d’autre part. Ces dernières observations s’appuient, en outre, sur des études en cours de spectroscopie résolue en temps et des simulations de dynamique moléculaire afin de mieux comprendre les flavoprotéines en général et les méthyle transférases flavine-dépendantes en particulierEnzymes catalyzing the methylation of uridine at its carbon 5 position have appeared independently in different forms across evolution. Thymidylate synthases ThyA and the flavoprotein ThyX catalyze the de novo synthesis of dTMP, an essential DNA precursor in the three domains of life. They are encoded by heterologous genes and have drastically different structures and reaction mechanisms. On the other hand, this uridine methylation is also performed by tRNA and rRNA post-transcriptional modification enzymes.This thesis assesses the question of the evolutionary constraints that have led independently to four kinds of uridine methylation. The first part describes the identification of a metabolic pathway allowing the complementation of thymidine auxotrophy by non-natural nucleotide analogs in Escherichia coli. A synthetic biology approach, aiming to establish an alternative pathway for thymidylate biosynthesis, was also implemented and a selection strategy for thymidine auxotrophy-complementing genes, could be developed.In a second part, biochemical and spectral studies where realised on the flavin-dependent methyltransferase TrmFO, responsible for the post-transcriptional methylation of uridine at the invariant position 54 of tRNA in several microorganisms. The involvement of specific amino acid residues in substrate fixation and in stabilization of potential reaction intermediates was demonstrated. Their spectral characterization supports previously proposed reaction schemes for flavin-dependent thymidylate forming enzymes. These observations are currently being pursued by parallel approaches combining time-resolved spectroscopy and molecular dynamics simulations, aiming to further our understanding of how flavin mediates the transfer of carbon molecules from folate to uracil rings
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Vaillant, Isabelle. "Etude des régulations génétiques et épigénétiques de l'expression des gènes d'ARNr 5S chez Arabidopsis thaliana." Phd thesis, Clermont-Ferrand 2, 2006. https://theses.hal.science/docs/00/69/85/24/PDF/2006CLF21672.pdf.
Full textAbstract:
Chez Arabidopsis thaliana, les gènes d'ARNr5S, transcrits par l'ARN polymérase III, sont présents à environs 1000 copies regroupées en blocs situés au niveau de l'hétérochromatine péricentromérique des chromosomes 3,4 et 5. Le chromosome 5 porte un locus d'ADNr 5S sur chacun de ses bras. Seuls les loci du chromosome 4 et du bras gauche du chromosome 5 contiennent des gènes d'arn 5S transcrits. La population d'ARNr 5S est hétérogène chez Arabidopsis et se caractérise par la présence d'un ARNr 5S dit "majoritaire", représentant plus de 90% des transcrits 5S de la cellule, et d'ARN 5S "minoritaires" différant du transcrit 5S majoritaire par une ou deux substitutions nucléotidiques. Dans le cadre de l'étude de la régulation génétique de l'expression des gènes d'ARN 5S, nous avons identifié cloné et caractérisé TFIIIA d'Arabidopsis, qui est le facteur de transcription spécifique des gènes d'ARNr 5S. Lors de cette étude, nous avons également identifié un produit d'épissage alternatif du gène TFIIIA, codant une protéine plus courte que TFIIIA dans sa partie N-terminale dénomée TFIIIAbis. L'analyse de lignées RNAi ciblant TFIIIAbis et des expériences de transcription in vitro, ont suggéré que l'TFIIIAbis aurait un effet positif sur le taux global des ARNr 5S, probablement en stabilisant ces ARN. Nous avons aussi mené une étude de la régulation épigénétique de l'expression des gènes d'ARNr 5S. Ainsi, nous avons démontré l'implication de la méthylation de l'ADN dans la répression de la transcription des gènes d'ARNr 5S minoritaires. L'expression de ces gènes est aussi contrôlée par la voie de répression transcriptionnelle indépendante de la méthylation ADN dont MOM1 fait partie. Nous avons identifié un nouveau type de transcrits provenant de gènes d'ARNr 5S, appelés ARNr 5S-210. De la même façon que les ARNr 5S minoritaires, l'expression des ARNr 5S-210 est contrôlée par la méthylation de l'ADN et par la voie de répression contenant MOM1. Enfin, nous montrons que toutes les séquences répétées hétérochromatiques, à l'exception des éléments transposables, sont soumises à ces deux voies de répression
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El, Khoury Victoria. "Etude de modifications épigénétiques corrélées à l'expression du gène MDR1 et à la texture nucléaire dans des cellules de carcinome pulmonaire H69 sensibles et résistantes à la chimiothérapie." Reims, 2006. http://www.theses.fr/2006REIMP203.
Full textAbstract:
La @résistance aux anticancéreux résulte souvent de l'expression de la P-gp, une protéine à efflux codée par le gène MDR1 dont les mécanismes de régulation sont encore mal connus. Au cours de ce travail l'effet de modifications épigénétiques sur le phénotype nucléaire et l'expression du gène MDR1 a été analysé dans des cellules de carcinome pulmonaire sensibles H69WT et résistantes à la chimiothérapie H69VP. Différentes techniques ont été développées pour étudier la texture de la chromatine (cytométrie par analyse d'images), le cycle cellulaire (cytométrie en flux), les modifications post-traductionnelles des histones (western blot, AUT-PAGE) et les mécanismes de régulation du gène MDR1 (RT-PCR en temps réel, ChIP, MSP, COBRA). Il apparaît que les cellules H69VP surexprimant le gène MDR1 présentent, comparativement à leurs homologues sensibles H69WT, des altérations texturales nucléaires correspondant à un aspect " décondensé " de la chromatine. L'inhibition des histones désacétylases par la trichostatine A (TSA) modifie la supra-organisation de la chromatine dont la texture manifeste alors une décondensation progressive dans les cellules sensibles et transitoire dans les cellules résistantes. Ces modifications de la structure chromatinienne semblent refléter les variations du taux d'acétylation des histones H3 localisées au niveau du promoteur MDR1. La TSA induit une surexpression du gène MDR1 dans les cellules H69WT et une diminution de son expression dans les cellules H69VP. Cette régulation apparaît de nature transcriptionnelle et n'est pas liée à une modification de la stabilité de l'ARNm MDR1. L'inhibition de la synthèse protéique de novo réduit mais ne supprime pas l'effet de la TSA sur l'expression du gène MDR1. Ces résultats suggèrent que la TSA modifie l'expression et la fixation à l'ADN d'un ou plusieurs facteurs de transcription impliqués dans la régulation de ce gène de résistance. D'autre part, la modulation différentielle de l'expression du gène MDR1 par la TSA ne correspond pas à une différence de méthylation basale du promoteur MDR1, ni à des variations de l'état de méthylation de ce promoteur au cours du traitement par la TSA. Toutefois, la TSA modifie le profil épigénétique du promoteur MDR1 au niveau duquel elle induit une hyperacétylation des histones H3 et H4, progressive dans les cellules H69WT et transitoire pour les histones H3 dans les cellules H69VP. Enfin, malgré ses effets inverses sur l'expression du gène MDR1 dans les deux lignées cellulaires, la TSA augmente le recrutement du facteur co-activateur PCAF au niveau du promoteur de ce gène. Nos résultats suggèrent l'intérêt que pourraient présenter les inhibiteurs des HDACs dans le traitement des cancers multi-résistants@Multidrug resistance often results from the expression of P-gp, an efflux pump encoded by the MDR1 gene. However molecular mechanisms that regulate MDR1 gene remain poorly understood. This study examined the consequences of epigenetic modifications on nuclear phenotype and MDR1 gene expression in lung carcinoma cell lines sensitive (H69WT) and resistant to chemotherapy (H69VP). H69VP resistant cells overexpressing MDR1 gene display nuclear texture alterations, as compared with H69WT sensitive cells, underlining a more uniform distribution of chromatin. Treatment with trichostatin A (TSA), a histone deacetylase inhibitor, induces a progressive and transient chromatin decondensation in sensitive and resistant cells respectively. These modifications seem to reflect variations of H3 acetylation levels on the MDR1 promoter. TSA up-regulates MDR1 gene expression in H69WT cells and down-regulates its expression in H69VP cells through a transcription mechanism without affecting MDR1 mRNA stability and independently of MDR1 promoter methylation and PCAF recruitment to the MDR1 inverted CCAAT box. Translation inhibition reduces these modulations without suppressing them, suggesting that TSA modifies the expression and DNA binding of transcription factors implicated in the regulation of MDR1 gene. These findings indicate that HDAC inhibitors may represent potential anticancer drugs in multidrug resistant tumors
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Vaillant, Isabelle. "Etude des régulations génétiques et épigénétiques de l'expression des gènes d'ARNr 5S chez Arabidopsis thaliana." Phd thesis, Université Blaise Pascal - Clermont-Ferrand II, 2006. http://tel.archives-ouvertes.fr/tel-00698524.
Full textAbstract:
Chez Arabidopsis thaliana, les gènes d'ARNr5S, transcrits par l'ARN polymérase III, sont présents à environs 1000 copies regroupées en blocs situés au niveau de l'hétérochromatine péricentromérique des chromosomes 3,4 et 5. Le chromosome 5 porte un locus d'ADNr 5S sur chacun de ses bras. Seuls les loci du chromosome 4 et du bras gauche du chromosome 5 contiennent des gènes d'arn 5S transcrits. La population d'ARNr 5S est hétérogène chez Arabidopsis et se caractérise par la présence d'un ARNr 5S dit "majoritaire", représentant plus de 90% des transcrits 5S de la cellule, et d'ARN 5S "minoritaires" différant du transcrit 5S majoritaire par une ou deux substitutions nucléotidiques. Dans le cadre de l'étude de la régulation génétique de l'expression des gènes d'ARN 5S, nous avons identifié cloné et caractérisé TFIIIA d'Arabidopsis, qui est le facteur de transcription spécifique des gènes d'ARNr 5S. Lors de cette étude, nous avons également identifié un produit d'épissage alternatif du gène TFIIIA, codant une protéine plus courte que TFIIIA dans sa partie N-terminale dénomée TFIIIAbis. L'analyse de lignées RNAi ciblant TFIIIAbis et des expériences de transcription in vitro, ont suggéré que l'TFIIIAbis aurait un effet positif sur le taux global des ARNr 5S, probablement en stabilisant ces ARN. Nous avons aussi mené une étude de la régulation épigénétique de l'expression des gènes d'ARNr 5S. Ainsi, nous avons démontré l'implication de la méthylation de l'ADN dans la répression de la transcription des gènes d'ARNr 5S minoritaires. L'expression de ces gènes est aussi contrôlée par la voie de répression transcriptionnelle indépendante de la méthylation ADN dont MOM1 fait partie. Nous avons identifié un nouveau type de transcrits provenant de gènes d'ARNr 5S, appelés ARNr 5S-210. De la même façon que les ARNr 5S minoritaires, l'expression des ARNr 5S-210 est contrôlée par la méthylation de l'ADN et par la voie de répression contenant MOM1. Enfin, nous montrons que toutes les séquences répétées hétérochromatiques, à l'exception des éléments transposables, sont soumises à ces deux voies de répression
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Laforêts, Florian. "Étude de la régulation de l’activité de la fibrillarine : rôles des modifications post-traductionnelles." Thesis, Lyon, 2016. http://www.theses.fr/2016LYSE1087/document.
Full textAbstract:
Le ribosome est responsable de la traduction des ARNm en protéines. Au sein du ribosome, les ARNr jouent un rôle central dans la traduction, et leurs modifications post-transcriptionnelles moduleraient l'activité traductionnelle du ribosome, impactant ainsi sur l'expression génique. Les ARNr humains contiennent 106 2'-O-méthylations, ajoutées par la fibrillarine (FBL). FBL fonctionne au sein d'un complexe snoRNP contenant les protéines Nop56, Nop58, 15.5kDa et un petit ARN nucléolaire (snoARN) à boîte C/D. La régulation de l'activité de la FBL et du complexe snoRNP à boîte C/D ne sont pas connus. Ce travail a exploité des données structurales de FBL et du complexe de méthylation pour construire un modèle permettant d'explorer les relations ses structure-fonction. L'impact de l'acétylation de FBL a également été exploré. Le 5-fluorouracile (5-FU) est un analogue de l'uracile, dont la cytotoxicité dépend de son altération du métabolisme des ARNr. Le 5-FU inhibe la maturation des ARNr et altère la localisation de plusieurs facteurs nucléolaires, dont FBL. Ce travail montre que le 5-FU induit une nouvelle acétylation de FBL en position K292. De plus, le 5-FU réduit l'association de FBL avec les membres protéiques du complexe de méthylation, et induit une baisse globale de ses interactions. De plus, ce travail propose un rôle nouveau de la déacétylase SIRT7 et de l'acétyltransférase CBP sur le complexe de méthylation. Ces enzymes semblent aussi participer aux dérégulations du complexe de méthylation induites par le 5-FU. L'ensemble de ces résultats supportent l'implication des modifications post-traductionnelles dans la régulation du complexe de méthylation des ARNrThe ribosome is responsible for the translation of mRNA into proteins. Within the ribosome, rRNAs play a crucial role in translation, and their post-transcriptional modifications regulate the ribosome’s translational activity and impact on gene expression. The human ribosome contains 106 2’-O-methylations added by fibrillarin (FBL). FBL functions through a box C/D snoRNP complex consisting of Nop56, Nop58 and 15.5kDa along with a box C/D small nucleolar RNA (snoRNA). The regulation of FBL ad the C/D box snoRNP complexe are unknown. This work exploitated strtuctural data on FBL and the methylation complex to build a model allowing the extrapolation of structure-function relationships. The impact of FBL acetylation was also investigated. 5-FU is a uracile analog, and its cytotoxicity depends mostly on its alteration of RNA metabolism. As such, 5-FU inhibits rRNA maturation and alters the localization of nucleolar factors such as FBL. 5-FU induced a novel FBL acetylation at position K292, decreased FBL interaction with the methylation complex proteins, and induced a large scale inhibition of its interactions. This discovered a new role of the deacetylase and the acetyltransferase CBP on snoRNP integrity. Moreover, this work suggests that these enzyme participate in the 5-FU-induced alteration of snoRNP. s. This work supports the involvement of post-translational modifications in the regulation of the rRNA C/D box snoRNP 2’-O-methylation complex
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Gillot-Chafia, Sandra. "Impact de la composition du ribosome sur la fidélité de la traduction." Thesis, Université Paris-Saclay (ComUE), 2018. http://www.theses.fr/2018SACLS168.
Full textAbstract:
Les ribosomes, acteurs principaux de la synthèse protéique, sont constitués de protéines et d’ARNs. Ces dernières années la notion de "ribosome spécialisé" est apparue. Cela implique que les ribosomes sont hétérogènes dans leur composition protéique et les modifications chimiques des ARNr. Ces différentes populations de ribosome présenteraient des spécificités de traduction différentes. Au cours de ma thèse, je me suis intéressée à une modification chimique des ARNr particulière, les 2’-O-méthylations des riboses, à leur variabilité et à leur rôle dans la fidélité et la régulation de la traduction.Pour réaliser cette étude, un modèle de cellules HeLa a été créé dans lequel la synthèse de la fibrillarine, la méthyltransférase responsable des 2’-O-méthylations, est inhibée par un shRNA (small hairpin RNA) intégré de façon stable dans le génome. L’étude de l’impact de la baisse de la fibrillarine sur les 2’-O-méthylations a permis de montrer que la diminution des méthylations des ARNr est globale mais varie selon la position. Ainsi, certaines positions sont plus sensibles que d’autres à la baisse du taux de fibrillarine.J’ai tout d’abord étudié les effets de la baisse de la méthylation des ARNr sur la traduction globale, par la technique de ribosome profiling. Cette technique est fondée sur le séquençage à haut débit des fragments d’ARNm protégés par les ribosomes. J’ai ainsi pu montrer que 43 gènes candidats étaient différentiellement traduits en condition d’hypométhylation des ARNr. A partir de cette liste j’ai cherché des éléments fonctionnels et/ou moléculaires communs à plusieurs gènes candidats. J’ai par la suite montré que les taux de translecture et de décalage de cadre de lecture augmentaient quand les ARNr sont hypométhylés. La baisse de la méthylation des ARNr entraîne donc une baisse de la fidélité de la traduction.Des études précédentes ont montré que l’initiation IRES-dépendante était impactée par la baisse des méthylations des ARNr. J’ai donc réalisé une étude globale sur l’initiation de la traduction en adaptant la technique de ribosome profiling de façon à identifier spécifiquement les ribosomes en cours d'initiation. J’ai ainsi révélé que 66 sites d’initiation étaient impactés par la baisse de la méthylation des ARNr.Nous avons localisé les positions méthylées les plus impactées sur la structure 3D du ribosome. Ceci nous a permis de regrouper les modifications par région. Nous nous sommes intéressés à un groupe de méthylations conservées entre la levure et l’homme et situées au niveau du tunnel de sortie du peptide. J’ai délété chez S. cerevisiae les snoARNs responsables de ces méthylations. J’ai ensuite cherché à démontrer si la perte de ces méthylations avait un impact sur la croissance cellulaire et la sensibilité à différents antibiotiques. J'ai aussi effectué des mesures de translecture et de décalage de cadre de lecture. L’ensemble de mes résultats a montré que la délétion conjointe de trois des quatre snoARNs impliqués dans les méthylations autour du tunnel de sortie du polypeptide n'a pas d'effet sur la fidélité de la traduction.Au cours de cette étude chez la levure, j’ai révélé un effet inédit de la délétion du gène ASC1 sur la translecture des codons stop. Asc1p est une protéine plateforme associée au ribosome, dont l’absence entraîne une diminution de la translecture du codon stop. Les mécanismes moléculaires impliqués demeurent actuellement inconnus.Au cours de ma thèse, j’ai pu montrer par des approches globales et spécifiques que la baisse de la méthylation des ARNr entraînait des variations spécifiques de l’expression protéique ainsi qu’une diminution spécifique de la fidélité de la traduction. Les mécanismes moléculaires impliquées sont toujours activement recherchésRibosomes are composed of proteins and RNAs. During these last years, the concept of « specialized ribosome » has been revived. This concept is based on the principle that ribosomes are heterogeneous in protein composition and rRNA chemical modifications. These different ribosomes populations would present different translational specificities. During my thesis, I was interested in a particular rRNA chemical modification, ribose 2’-O-methylation, its variability and its role in translational fidelity and regulation.To make this study, a HeLa cell-line in which fibrillarin (the methyltransferase responsible for 2’-O-methylations) synthesis is inhibited by a shRNA (small hairpin RNA) stably integrated in the genome. The study of impact of fibrillarin decrease on 2’-O-methylations enabled us to show that rRNA methylation decrease is global but varies with the position. So, some positions are more sensitive than others positions to fibrillarin decrease.First I studied rRNA methylation decrease effects on global translation, by ribosome profiling. This method is based on high-throughput sequencing of ribosome-protected mRNA fragments. By this way I revealed 43 candidate genes that are differentially translated in rRNA hypomethylated condition. From this list I searched functional and/or molecular elements common to several candidate genes. Then I showed that readthrough and frameshifting rates increase when rRNA is hypomethylated. So rRNA methylation decrease leads to translational fidelity decrease.Previous studies have shown that IRES-dependant initiation is impacted by rRNA methylation decrease. Then I performed a global study of translation initiation by adapting ribosome profiling method to identify initiating ribosomes specifically. Therefore I revealed that 66 initiation sites are impacted by rRNA methylation decrease.We localized the most impacted methylated positions on the 3D ribosome structure. It enabled us to group modifications by region. We focused our interest on one group of methylations conserved between yeast and human and localized around the peptide exit tunnel. I deleted snoRNAs responsible for these methylations in S. cerevisiae. Then I analysed if the loss of these methylations impacts the cell growth and the antibiotics sensitivity. I also make measures of readthrough and frameshifting. My results show that the targeted deletion of three out of four snoRNAs involved in the methylations around the peptide exit tunnel has no effect on translational fidelity.During this study in yeast, I revealed an unprecedented effect of ASC1 gene deletion on stop codons readthrough. Asc1p is a scaffold protein associated with the ribosome, whose absence causes a decrease of codon stop readthrough. Currently molecular mechanisms implicated remain unknown.During my thesis, I showed with global and specific approaches that rRNA methylation decrease leads to specific variations of protein expression together with specific decrease of translational fidelity. Molecular mechanisms are still actively investigated
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Yi, Jia. "The Role of Convergent Transcription in Regulating Alternative Splicing : Targeted Epigenetic Modification via Repurposed CRISPR/Cas9 System and Its Impact on Alternative Splicing Modulation." Electronic Thesis or Diss., Sorbonne université, 2020. http://www.theses.fr/2020SORUS382.
Full textAbstract:
L'épissage alternatif de l'ARN précurseur est un processus co-transcriptionnel qui affecte la grande majorité des gènes humains et contribue à la diversité des protéines. Le dérèglement d'un tel processus est impliqué dans diverses maladies, y compris la tumorigènes. Cependant, les mécanismes qui régulent ces processus restaient à caractériser. Dans cette étude, nous avons montré que les perturbations de l'épissage alternatif étaient corrélées aux dérèglements de la transcription convergente et de la méthylation de l'ADN. Une transcription convergente peut être générée entre des paires de gènes voisins en en orientation opposée, ou entre des amplificateurs intragéniques et leur gène hôte. CENPO et ADCY3 ont été identifiés comme une paire de gènes de transcription convergentes. Nous avons constaté, dans un modèle de progression tumorale du cancer du sein, que le changement d'épissage de l'exon22 variant d'ADCY3 était corrélé à une augmentation de sa transcription qui allait contre celle de CENPO. En utilisant le système de répression ciblée de la transcription CRISPRi, nous avons démontré que l’inhibition de la transcription de CENPO ne pouvait pas inverser l'altération d'épissage alternatif d'ADCY3 dans les cellules cancéreuses (DCIS). Un activateur intragénique actif a été identifié dans l'intron16 du gène CD44, en aval de ses exons alternatifs. En utilisant le système d'activation ciblée de transcription CRISPRa, nous avons montré que l’augmentation de la transcription de CD44 ne pouvait pas modifier l'épissage alternatif de CD44 dans les cellules DCIS. Ces résultats suggèrent que la modification de transcription convergente par des changements d’activité des promoteurs ne permet pas d’altérer l'épissage alternatif de ADCY3 et CD44 dans les cellules DCIS. Cependant, en remplaçant l'amplificateur intragénique par un promoteur inductible, nous avons constaté que l'activation de la transcription intragénique augmentait le niveau d'inclusion de plusieurs exons alternatifs de CD44 dans les cellules HCT116. Ce résultat suggère que la transcription convergente local pourrait avoir un impact direct sur l'épissage alternatif de CD44. De plus, en utilisant le système de méthylation de l'ADN ciblée CRISPR/dCas9-DNMT3b, nous avons démontré que la méthylation de l'ADN au niveau des exons variants pouvait modifier l'épissage alternatif de CD44. Ce travail de thèse a également exploré les limites et la faisabilité de l'étude de l'épissage alternatif avec des outils moléculaires basés sur le système CRISPRAlternative splicing of precursor RNA is a co-transcriptional process that affects the vast majority of human genes and contributes to protein diversity. Dysregulation of such process is implicated in various diseases, including tumorigenesis. However, the mechanisms regulating these processes were still to be characterized. In this study, we showed that perturbations of alternative splicing correlated with dysregulations of convergent transcription and DNA methylation. Convergent transcription could be generated between pairs of neighboring genes in opposite orientation, or between intragenic enhancers and their host gene. CENPO and ADCY3 was identified as a convergent transcription gene pair. We found, in a tumor progression model of breast cancer, that the splicing change of the ADCY3 variant exon22 correlated with an increase of its transcription that went against that of CENPO. By using targeted transcription repression system CRISPRi, we demonstrated that downregulating the transcription of CENPO could not reverse the alternative splicing alteration of ADCY3 in cancer cells (DCIS). An active intragenic enhancer was identified in the intron16 of CD44, at the downstream of its alternative exons. By using targeted transcription activation system CRISPRa, we showed that upregulating the transcription of CD44 could not alter the alternative splicing of CD44 in DCIS cells. These results suggest that convergent transcription modulation through changes of promoter activity does not alter the alternative splicing of ADCY3 and CD44 in DCIS cells. However, through replacing the intragenic enhancer by an inducible promoter, we found that intragenic transcription activation increased the inclusion level of several alternative exons of CD44 in HCT116 cells. This result suggested that local convergent transcription could have a direct impact on the alternative splicing of CD44. Furthermore, by using targeted DNA methylation system CRISPR/dCas9-DNMT3b, we showed that DNA methylation at variant exons could directly modify CD44 alternative splicing. This thesis work also explored the limitation and feasibility of studying alternative splicing with repurposed CRISPR systems
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Galvanin, Adeline. "Use of high-throughput sequencing for the characterization of extracellular RNA and to study the dynamics of bacterial RNA modification." Thesis, Université de Lorraine, 2019. http://www.theses.fr/2019LORR0095/document.
Full textAbstract:
Le séquençage à haut débit est une technique très utile pour l’étude des ARN. Pendant mon doctorat, nous l’avons utilisé pour la caractérisation des ARN extracellulaire (ARNex) du plasma humain. Les ARNex du plasma sont retrouvés soit à l’état soluble sous forme de complexes ribonucléoprotéiques (RNP) ou encapsulés au sein de vésicules extracellulaires (VE) de diverses origines (exosomes, microvesicles, …). Dans ce projet, j’ai démontré que le plasma contenait principalement des micro ARN, le fragment hY4 et des ARN ribosomiques dégradés. Par ailleurs, après chromatographie à exclusion de tailles ou par traitement consécutif protéinase K/RNase A, des VE hautement purifiées peuvent être obtenus. Nous ne retrouvons plus en majorité les micro ARN et l’ARN hY4 dans ces échantillons mais plutôt des ARN du microbiote humain, montrant une composition différente entre les ARNex solubles et ceux des vésicules purifiées. Par ailleurs, j’ai également effectué une étude comparative de kits commerciaux qui sont supposés purifier les exosomes par précipitation. La composition en ARN de ces fractions est très similaire au plasma humain total, montrant une forte contamination par les RNP solubles. Ainsi, nous sommes en mesure de proposer un protocole pour l’étude des ARNex dans le cadre de biopsies liquides avec des échantillons cliniques afin de découvrir de potentiels biomarqueurs de diagnostic. Au-delà de la caractérisation d’ARN, le séquençage à haut-débit peut être utilisé pour la détection et quantification des modifications post-transcriptionnelles. Pendant ma thèse, j’ai utilisé le séquençage pour l’analyse des 2’O-méthylation des ARN de transfert chez E. coli par RiboMethSeq. Sous plusieurs conditions de stress (manque de nutriments ou des concentrations non létales d’antibiotiques), certaines 2’O-méthylations montrent une réponse adaptative. Alors que plus de la moitié des 2’O-méthylations en position 18 (Gm18) sont augmentées dans toutes les conditions de stress étudiées, les positions Nm34 montrent un effet opposé avec une diminution dans certains stress (chloramphénicol et streptomycine). Chacun de ces deux comportements peut être relié à un phénomène de régulation cellulaire en réponse au stress : un changement au niveau de la wobble base pourrait être un moyen de réguler la traduction en modifiant l’usage des codons. En ce qui concerne Gm18, son rôle dans l’évasion du système immunitaire inné lors de l’invasion d’un hôte est en cours d’élucidationFor less than a decade, high-throughput sequencing became a very powerful, sensitive and precise technique for the study of ribonucleic acids. During my PhD thesis, I used this technology for in-depth characterization of the extracellular RNA (exRNA) content of human plasma. exRNA in plasma exists either in a “soluble state” as a component of ribonucleoprotein (RNP) complexes or encapsulated into extracellular vesicles (EV) of diverse origins (exosomes, microvesicles, …). In this project, I demonstrated that whole human plasma contains mostly micro RNA and the fragment of RNA hY4, as well as degraded ribosomal RNA. Moreover, using a rigorous strategy via size exclusion chromatography or consecutive proteinase K/RNase A treatments, highly purified EVs can be obtained. miRNAs and RNA hY4 fragments were not present in majority of samples, demonstrating a huge difference between soluble exRNA and exRNA from purified EVs. The RNA content of these EVs mainly reflects RNA composition of human microbiota. In addition, I also performed a comparative analysis of commercially available “exosome-enrichment” kits which are supposed to purify human exosomes by precipitation. Their RNA composition was found to be almost identical to human plasma, showing strong uncontrolled contamination by soluble RNPs. Based on this study, we were able to propose a protocol for studies in exRNA in the field of liquid biopsies with clinical sample in order to discover new diagnostic biomarkers. Apart from the characterization of RNA, high-throughput sequencing can be used for detection and quantification of RNA post-transcriptional modifications. During my PhD thesis I applied deep sequencing for analysis of transfer RNA (tRNA) 2’-O-methylations in model bacteria (E. coli) using RiboMethSeq. Under several stress conditions, such as starvation and non-lethal antibiotics concentrations, some 2’-O-methylated nucleotides show an adaptive response. While over than half of Gm18 show a global increase under all investigated stress conditions, ribomethylated residues at position 34 show an opposite effect for some antibiotic treatments (chloramphenicol and streptomycin). Each of these dynamic profiles can be linked to cell regulation in response to stress. Change at the tRNA wobble base (position 34) could be a way to regulate translation by modifying the codon usage. Concerning Gm18, its role in the escape from the human innate immune system during host invasion is currently elucidated
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Paul, Arnaud. "Rôle de la protéine Bcd1p/BCD1 dans les étapes précoces de la biogenèse des snoRNP à boîtes C/D eucaryotes." Thesis, Université de Lorraine, 2018. http://www.theses.fr/2018LORR0148.
Full textAbstract:
La biogenèse des ribosomes matures et fonctionnels est notamment dépendante de petites particules ribonucléoprotéiques composées d’ARN et de protéines, les snoRNP (small nucleolar RiboNucleoProteins). Celles-ci sont subdivisées en deux familles : les snoRNP à boîtes C/D et les snoRNP à boîtes H/ACA. Ces deux classes de snoRNP catalysent des modifications chimiques, respectivement de 2’-O-méthylation et de pseudouridylation, sur des positions spécifiques des ARN ribosomiques (ARNr), ou sont impliquées dans des clivages du long ARNr précurseur. Les snoRNP à boîtes C/D sont composées d’un snoARN à boîtes C/D servant de guide pour cibler la position à modifier, et d’un jeu invariant de quatre protéines : Snu13p/SNU13, Nop1p/Fibrillarine, Nop56p/NOP56 et Nop58p/NOP58 (levure/Homme). Ces snoRNP sont produites par la cellule grâce à la présence de plusieurs complexes protéiques constituant une machinerie pour leur assemblage. Outre plusieurs facteurs protéiques déjà connus dans la biogenèse de snoRNP à boîtes C/D comme les protéines Rsa1p/NUFIP, Hit1p/ZNHIT3 et les protéines du complexe R2TP, d’autres protéines pourraient compléter cette machinerie. Parmi ces facteurs additionnels, la protéine Bcd1p/ZNHIT6, pour Box C/D snoRNA protein 1, est essentielle pour maintenir spécifiquement la stabilité in vivo des snoARN à boîtes C/D, et des associations ont pu être identifiées entre Bcd1p/ZNHIT6 avec différents partenaires protéiques de la machinerie d’assemblage de ces particules. Toutefois, l’étape d’assemblage où Bcd1p/ZNHIT6 intervient et la fonction qu’elle y accomplit demeurent inconnues. L’utilisation d’outils in vivo et in vitro chez la levure S. cerevisiae et chez les mammifères nous ont permis de progresser dans la compréhension de la fonction de Bcd1p/ZNHIT6 dans l’assemblage des snoRNP à boîtes C/D. Bcd1p est un facteur d’assemblage recruté de manière co-transcriptionnelle sur les loci codant les snoARN à boîtes C/D et est requis pour le recrutement des complexes d’assemblage sur les snoARN en cours de transcription. Plus spécifiquement, Bcd1p affecte l’interaction de Nop58p avec le facteur d’assemblage Rsa1p, suggérant une fonction dans le recrutement de Nop58p dans une pré-snoRNP en cours d’assemblage. Ce travail a permis d’apporter des informations importantes permettant d’expliquer le caractère essentiel de Bcd1p dans la fonction et la biogenèse des snoRNP à boîtes C/DRibosome biogenesis is especially dependent on the action of small RNA/proteins complexes called small nucleolar ribonucleoproteins (snoRNPs). They are divided into two main families: the so-called box C/D snoRNPs and box H/ACA snoRNPs. Each category performs specific enzymatic processes, 2’-O-methylation and pseudouridylation, respectively, and induces target-specific chemical modification on rRNAs. Few snoRNPs are also essential for pre-rRNA processing. The box C/D snoRNPs are formed by the association of a box C/D snoRNA with a set of four invariant proteins: Snu13p/SNU13, Nop1p/Fibrillarine, Nop56p/NOP56 and Nop58p/NOP58 (yeast/Human). Biogenesis of these RNPs relies on the action of several proteins complexes which constitute a dedicated assembly machinery. Rsa1p/NUFIP, Hit1p/ZNHIT3, and components of the R2TP complex are the best characterized protein actors of this machinery. Additional protein factors probably participate in box C/D snoRNP biogenesis; Bcd1p/ZNHIT6 (Box C/D snoRNA protein 1) is such a candidate as it is essential for the in vivo stability of box C/D snoRNAs, and it was found associated with proteins involved in this machinery in yeast and Human. However, the mechanism governing the recruitment of this protein towards the biogenesis of box C/D snoRNP, and the step of the assembly process relying on the presence of Bcd1p are still unknown. In S. cerevisiae and Human, in vivo and in vitro tools allowed us to improve the understanding of the functions of Bcd1p/ZNHIT6 in box C/D snoRNP assembly. Bcd1p is an assembly factor that is recruited co-transcriptionally on box C/D snoRNA loci, and is required for the recruitment of assembly complexes on nascent snoRNAs. Bcd1p is important for Nop58p association with the assembly factor Rsa1p, which suggests that its primary function is to recruit Nop58p to nascent pre-snoRNPs. This work evidenced important information on the essential role of Bcd1p in C/D snoRNP biogenesis and function
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Meunier, Léa. "Analyse de signatures transcriptomiques et épigénétiques des carcinomes hépatocellulaires." Thesis, Université de Paris (2019-....), 2020. http://www.theses.fr/2020UNIP7082.
Full textAbstract:
Élucider les processus transcriptionnels et épigénétiques dérégulés dans les cancers est fondamental pour mieux comprendre les voies biologiques impliquées et proposer une thérapie adaptée au phénotype moléculaire de chaque tumeur. Les approches classiques de classification non supervisée définissent des groupes moléculaires principaux pour chaque type tumoral. Cependant, ces méthodes, appliquées à des tumeurs complexes comme le carcinome hépatocellulaire (CHC), le 3ème cancer le plus mortel au monde, définissent des groupes qui restent relativement hétérogènes et ne reflètent qu’imparfaitement la diversité des mécanismes biologiques à l’œuvre dans ces tumeurs. Au cours de ma thèse, j’ai développé une stratégie d’analyses innovante, basée sur l’analyse en composantes indépendantes (ACI), pour extraire des signatures de processus biologiques précis à partir de grands jeux de données transcriptomiques et épigénétiques. Grace à cette nouvelle approche, j’ai identifié des groupes de gènes co-régulés, associés à des phénotypes ou altérations moléculaires précises. De même, l’analyse en composantes indépendantes du méthylome de 738 CHC m’a permis d’isoler 13 signatures épigénétiques stables, préférentiellement actives dans certaines tumeurs et certains sites CpG. Ces signatures incluent des signatures de méthylation précédemment associées au vieillissement et au cancer, mais aussi de nouvelles signatures d'hyper- et d'hypométhylation liées à des événements « drivers » et sous-groupes moléculaires spécifiques. Ces résultats nous éclairent sur la diversité des mécanismes moléculaires impliqués dans la carcinogenèse hépatique. Les outils d’analyse biostatistique innovants que j’ai développés ont été incorporés dans un package R librement utilisable par la communauté scientifiqueElucidating deregulated transcriptional and epigenetic processes in cancers is fundamental to better understand the biological pathways involved and to propose a therapy adapted to the molecular phenotype of each tumor. Classical unsupervised classification approaches define, for each tumor type, the main molecular groups. However, these methods, applied to complex tumors such as hepatocellular carcinoma (HCC), the 3rd cause of cancer-associated mortality worldwide, define groups that remain relatively heterogeneous and only imperfectly reflect the diversity of biological mechanisms at work in these tumors. During my PhD, I developed a, innovative strategy involving independent component analysis (ICA) to extract signatures of precise biological processes in large transcriptomic and epigenetic tumor data sets. This new approach allowed me to identify groups of co-regulated genes associated with specific phenotypes or molecular alterations. Similarly, independent component analysis of the methylomes of 738 HCC revealed 13 stable epigenetic signatures preferentially active in specific tumors and CpG sites. These signatures include signatures previously associated with ageing and cancer, but also new hyper- and hypomethylation signatures related to specific driver events and molecular subgroups. The work presented in this thesis sheds light on the diversity of molecular processes remodeling liver cancer transcriptomes and methylomes, improve the understanding of the molecular mechanisms involved in hepatic carcinogenesis and provides a statistical framework to unravel the signatures of these processes
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Brazane, Mira. "Functions of the ribose methyltransferase FTSJ1 in regulation of gene expression and neural development." Electronic Thesis or Diss., Sorbonne université, 2023. http://www.theses.fr/2023SORUS294.
Full textAbstract:
Dans tous les domaines du vivant, la majorité des ARN de toutes les catégories sont chimiquement modifiés. De nombreuses études au cours des dernières décennies ont permis de montrer que la perte des enzymes de modification des ARN sont à l’origine de nombreuses pathologies, notamment liées au système nerveux. Au cours de ma thèse, j'ai contribué à la compréhension des fonctions de FTSJ1, une enzyme de la famille Trm7 responsable de la 2’-O-méthylation des ARNt sur deux nucléotides de la boucle anticodon dont le Wobble (nucléotide 34). La perte de fonction de FTSJ1 est à l'origine d'une déficience intellectuelle, cependant, les mécanismes moléculaires sous-jacents restent incompris. Mes collègues de laboratoire ont précédemment identifié les orthologues de FTSJ1 chez la drosophile comme régulateurs des voies d’ARN interférence. Au cours de ma thèse, j'ai contribué à la caractérisation d'un nouveau variant pathologique de FTSJ1 et à l'étude des transcriptomes de lymphocytes dérivés de patients atteints de déficience intellectuelle. J'ai également identifié des défauts morphologiques associés à l’inhibition de FTSJ1 dans des neurones immatures humains en culture. De même, le modèle drosophile dépourvu des orthologues de FTSJ1 présente des défauts morphologiques similaires au niveau des jonctions neuromusculaires. Des évaluations cognitives ont montré une réduction drastique de la mémoire à long terme chez tous les mutants. Étant donné la fonction principale des ARNt dans la traduction, j'ai enfin réalisé un ribosome profiling sur les lignées cellulaires dérivées de patients, ainsi qu'une analyse RNAseq. Une analyse de gene ontology a révélé un nombre de gènes dérégulés au niveau traductionnel, principalement impliqués dans l'apprentissage vocal et imitatif. Dans l'ensemble, ces résultats montrent une régulation des gènes de la morphogenèse cérébrale attribués à FTSJ1, ainsi que des défauts morphologiques altérant les cellules neuronales en culture, mais aussi dans le modèle de drosophile muté dans FTSJ1. En perspective, il serait utile d'exploiter ces nouveaux jeux de données de ribosome profiling chez l’homme et la drosophile, en mettant l'accent sur les signatures spécifiques des codons et sur l'efficacité de la traduction par les ARNt substrats de FTSJ1. Ces résultats pourraient conduire à une meilleure compréhension des mécanismes à l’origine de la déficience intellectuelle liée à FTSJ1RNAs of all the domains of life carry chemical modifications. Extensive studies over the last decades linked the loss of RNA modification enzymes to several pathologies, notably, ones related to the nervous system. During my PhD, I contributed to the understanding of the functions of FTSJ1, a Trm7 family enzyme responsible for tRNA ribose methylation of two nucleotides of the anticodon loop including the Wobble (34th) position. FTSJ1 loss of function causes intellectual disability, however, the mechanisms underlying this condition remain elusive. My colleagues previously identified the orthologs of FTSJ1 in Drosophila as regulators of RNA interference pathways. During my PhD, I contributed to the characterization of a new FTSJ1 pathological variant, and to the study of transcriptomes of patient derived lymphocytes. I also identified morphological defects associated with the loss of FTSJ1 in cultured human immature neurons. Similarly, the Drosophila model lacking the orthologs of FTSJ1 exhibits similar morphological defects in the neuromuscular junctions. Cognitive assessments exhibited drastically reduced long-term memory in all mutant combinations. Given the primary function of tRNAs in translation, I lastly conducted a transcriptome wide profiling of ribosome footprints on patient derived cell lines, together with an RNAseq analysis. A gene ontology analysis revealed a number of deregulated genes at the translational level, primarily involved in vocal and imitative learning. Overall, these results show a substantial regulation of brain morphogenesis genes attributed to FTSJ1, as well as morphological defects altering cultured neural cells, but also in the Drosophila model lacking FTSJ1. As a perspective, exploitation of new ribosome profiling datasets, with an emphasis on codon specific signatures on translation efficiency by tRNA substrates of FTSJ1 could lead to a better understanding of the mechanisms underlying FTSJ1 related intellectual disability
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Hebras, Jade. "Caractérisation moléculaire du petit ARN nucléolaire SNORD115 : un rôle dans la régulation de l'expression et de la fonction du récepteur à la sérotonine 5-HT2C ?" Thesis, Toulouse 3, 2020. http://www.theses.fr/2020TOU30209.
Full textAbstract:
Le nucléole des mammifères contient des centaines de petits ARN nucléolaires à boîte C/D (SNORD) dont la grande majorité guide une 2'-O-ribose méthylation sur les précurseurs des ARN ribosomiques (pré-ARNr). Certains SNORD facilitent aussi les clivages que subissent le pré-ARNr ou modifient le petit ARN nucléaire U6. Des travaux récents laissent également entrevoir que certains SNORD interagissent avec des ARNm. C'est le cas par exemple pour SNORD115 qui est au cœur de mon travail de thèse. SNORD115 est exprimé uniquement dans le cerveau à partir de nombreux gènes répétés en tandem situés au locus SNURF-SNRPN dont l'expression est contrôlée par l'empreinte génomique parentale. Des défauts génétiques associés à ce locus chromosomique sont associés à une maladie rare: le syndrome de Prader-Willi (SPW). SNORD115 est remarquable car il possède une longue complémentarité conservée avec l'ARNm codant un récepteur à la sérotonine, le variant 5-HT2C. Certains travaux proposent que SNORD115 régule la voie 5-HT2C en modulant l'épissage alternatif ou l'édition A vers I du pré-ARNm 5-HT2C. Un défaut dans l'activité du 5-HT2C pourrait être à l'origine de l'hyperphagie et/ou des anomalies comportementales qui caractérisent le SPW. Mon projet de thèse principal consistait à éprouver cette hypothèse grâce à un nouveau modèle murin CRISPR/Cas9 invalidé pour SNORD115. Mes résultats montrent que la perte d'expression de SNORD115 ne perturbe pas la régulation post-transcriptionnelle du pré-ARNm 5-HT2C in vivo. D'autre part, des études réalisées dans l'équipe n'ont pas permis de révéler des anomalies marquées dans les phénotypes anxio-dépressifs, ni dans le comportement alimentaire. Ma thèse soulève donc des questions importantes quant au rôle régulateur de SNORD115 dans le cerveau et de sa contribution potentielle dans l'étiologie du SPW. En parallèle, j'ai aussi abordé le répertoire des 2'-O-méthylations de l'ARNr dans des tissus murins, notamment le cerveau. Ce travail s'inscrivait dans la thématique émergente de la théorie du "ribosome spécialisé" qui propose qu'une hétérogénéité structurale des composants du ribosome puisse se traduire par des changements dans les capacités fonctionnelles du ribosome. Mes résultats montrent des variations dans la méthylation pour un nombre très limité de sites, et ce principalement au cours du développement. Aussi, les ribosomes des tissus développementaux sont globalement moins méthylés que ceux des tissus adultes. Nous avons concentré nos efforts sur LSU-G4593 dont la méthylation guidée par SNORD78 est retrouvée uniquement au cours du développement. Nous proposons que des évènements d'épissage alternatif du gène-hôte de SNORD78 modulent la production de SNORD78, et de fait le niveau de méthylation LSU-Gm4593. Grâce à l'étude d'une lignée cellulaire humaine (HEK293) invalidée pour SNORD78, j'ai recherché les implications fonctionnelles de LSU-Gm4593. A ce jour, mes travaux ne montrent pas un rôle marqué dans la prolifération cellulaire, ni dans la fidélité de la traduction. La fonction précise de LSU-Gm4593 demeure donc incompriseThe nucleolus of mammalian cells contains hundreds of box C/D small nucleolar RNAs (SNORDs). Majority of them, guide sequence-specific 2'-O ribose methylations into ribosomal RNA (rRNA). Some of them facilitate RNA folding and cleavages of ribosomal RNA precursors or guide ribose methylations into spliceosomal small nuclear RNA U6. Recent studies propose that some SNORD could target other transcripts, possibly messenger RNA as suggested by the brain-specific SNORD115. SNORD115 is processed from tandemly repeated genes embedded in the imprinted SNURF-SNRPN domain. Defects in gene expression at this domain are causally linked to rare disease: the Prader-Willi Syndrome (PWS). Excitingly, SNORD115 displays an extensive region of complementary to a brain-specific mRNA encoding the serotonin receptor 5-HT2C. SNORD115 could influence 5-HT2C signaling by fine-tuning alternative splicing or A to I RNA editing of 5-HT2C pre-mRNA. Reduced 5-HT2C receptor activity could contribute to impaired emotional response and/or compulsive overeating that characterized the syndrome. My work was to test this hypothesis using a CRISPR/Cas9-mediated SNORD115 knockout mouse model. My results show that loss of SNORD115 expression, in vivo, does not alter the post-transcriptional regulation of 5-HT2C pre-mRNA processing. Others results from the team do not reveal any defects in anxio-depressive phenotypes and eating behaviour. Our study questions the regulatory roles of SNORD115 in brain functions and behavioural disturbance associated with PWS. On other hand, I have studied ribose methylation sites in rRNA from mouse tissues. This work was included in emerging field of the specialized ribosome hypothesis which suggests heterogeneity in ribosomes may impact activity of ribosomes. Our results show significant changes at few discrete set of sites, especially in rRNA from developing tissues. Also, rRNA from developing tissues is globally less methylated than rRNA from adult tissues. We focus on LSU-Gm4593 site because this position is specifically methylated only during development and hardly ever detected in adult tissues. Methylation at LSU-G4593 is guided by SNORD78. We propose that the expression levels of SNORD78 during development appeared to be regulated by alternative splicing of the host-gene and to correlate with the methylation level of its target site at LSU-G4593. We've used a human cell line (HEK293T) inactivated for the SNORD78 gene in order to understand the functionally role of the corresponding ribose methylation. Our work did not demonstrate any overt cellular phenotypes, even though translation fidelity and the precise function of LSU-Gm4593 remains unknown
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Auriol, Émilie. "Spécificité des protéines à domaine de liaison sur l’ADN méthyle (MBD) pour un locus cible : fixation du represseur MBD2 sur la région constitutivement méthylée de l’ilot de CpG des gènes BRCA1 et NBR2." Lyon 1, 2005. http://www.theses.fr/2005LYO10134.
Full textAbstract:
Chez les mammifères, la méthylation de l’ADN induit une répression transcriptionnelle, grâce à la fixation de protéines à domaine liant les CpG méthylés (MBD), qui recrutent des complexes enzymatiques capables de compacter la chromatine. L’existence d’une spécificité des répresseurs MBD1, MBD2 et MeCP2 pour leur cible reste contestée. Par immunoprécipitation de chromatine et interférence à l’ARN, nous avons pu démontrer qu’une région méthylée de l’îlot de CpG incluant le promoteur bidirectionnel des gènes BRCA1 et NBR2 était la cible spécifique de MBD2. De plus, MBD2 réprime sélectivement la transcription du gène NBR2. Les profils de méthylation sont souvent altérés dans les tumeurs humaines, affectant l’expression génique. Aussi, si l’observation d’une telle spécificité s’étendait à d’autres gènes cibles, des stratégies visant à réduire l’expression de ces répresseurs pourraient constituer une approche thérapeutique anti-tumorale, alternative aux thérapies déméthylantes généralistesThe methyl binding domain proteins (MBD) are key molecules in the interpretation of DNA methylation signals leading to gene silencing. We investigated their binding specificity at the constitutively methylated region of a CpG island containing the bidirectional promoter of the breast cancer predisposition gene, BRCA1, and the Near BRCA1 2 (NBR2) gene. Quantitative chromatin immunoprecipitation assays and RNA interference strategies indicated that MBD2 is specifically associated with the methylated region, while MeCP2 and MBD1 were not detected at this locus. Furthermore, MBD2 represses the expression of the NBR2 gene. Our data indicate that MBD2 has specific targets and that its presence at these targets is indispensable for gene repression. Methylation patterns are altered in tumours, leading to misexpression of genes. Also, specific binding of MBD proteins and reexpression of targeted genes by RNAi approaches could be of great interest for cancer therapy
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Gribling-Burrer, Anne-Sophie. "Etude du mécanisme d'hyperméthylation de la coiffe des ARNm de sélénoprotéines et impact sur leur traduction." Thesis, Strasbourg, 2015. http://www.theses.fr/2015STRAJ051/document.
Full textAbstract:
La synthèse des sélénoprotéines fait appel à un mécanisme de recodage traductionnel d’un codon UGASec. Chez les mammifères, ce processus est conditionné par le recrutement de facteurs spécialisés dans la région 3’UTR des ARNm de sélénoprotéines, au niveau d’une tige-boucle appelée SECIS. Lors de ma thèse, nous avons montré que certains ARNm de sélénoprotéines possèdent une coiffe hyperméthylée m32,2,7G à leur extrémité 5’, à la manière d’ARN non-codants, et ne sont pas reconnus efficacement par le facteur canonique d’initiation de la traduction eIF4E. Nous avons déterminé le mécanisme de biogenèse de cette coiffe qui fait appel à la Triméthyl-guanosine synthase, et avons montré que les ARNm de sélénoprotéines coiffés m32,2,7G sont traduits in vivo. Par ailleurs, nos résultats indiquent que l’initiation de la traduction des ARNm de sélénoprotéines suit un mécanisme atypique qui ferait intervenir des éléments structuraux de l’ARNm, la région 3’UTR et une GTPase encore inconnueSelenoprotein synthesis requires co-translational recoding of in-frame UGA codons. In mammals, this process is governed by the recruitment of dedicated factors on a hairpin structure, called SECIS, in the 3’UTR of selenoprotein mRNAs. During my PhD, we showed that several selenoprotein mRNAs bear a hypermethylated m32,2,7G cap and undergo a similar 5’ end maturation pathway than non-coding RNAs. This cap biogenesis mechanism involves the enzyme Trimethyl-guanosine synthase, m32,2,7G capped selenoprotein mRNAs are not efficiently recognized by the canonical translation initiation factor eIF4E but are translated in vivo. Furthermore, our results suggest the existence of an atypical mechanism of translation initiation for selenoprotein mRNAs. This process involves structural RNA determinants, the 3’UTR region and a GTPase that remains to be identified
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Quignard, Etienne. "Etude par résonance magnétique nucléaire d'oligodéoxynucléotides modifiés : méthylation de l'adénine et mésappariements." Paris 5, 1988. http://www.theses.fr/1988PA05P602.
Full text
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Bornaque, Florine. "Rôle de l'épitranscriptome dans la physiopathologie de la cellule β pancréatique." Thesis, Université de Lille (2018-2021), 2021. https://pepite-depot.univ-lille.fr/ToutIDP/EDBSL/2021/2021LILUS059.pdf.
Full textAbstract:
La prévalence du diabète dans le monde ne cesse d’augmenter, avec une estimation de 700 millions de malades en 2045. La compréhension des mécanismes impliqués dans le développement de la maladie est devenue un enjeu majeur de santé publique pour limiter la progression du diabète dans le monde.Le diabète de type 2 (DT2) se caractérise par une hyperglycémie chronique causée par une résistance à l’insuline des tissus périphériques et une perte de fonction et/ou de masse des cellules β pancréatiques. Ces cellules, présentes dans les îlots de Langerhans, interviennent dans la régulation de l’homéostasie glucidique en sécrétant de l’insuline, une hormone hypoglycémiante qui agit sur différents tissus, comme le foie, le muscle ou le tissu adipeux. Le dysfonctionnement physiopathologique des cellules β, suite à de nombreux stress cellulaires (stress oxydatif, stress du réticulum endoplasmique, inflammation), est à l’origine du développement du DT2.Outre les facteurs génétiques, l’obésité induite par un régime riche en graisses et en glucides, l’inactivité physique et le vieillissement sont considérés comme des facteurs de risques environnementaux majeurs du développement du DT2. Ces facteurs peuvent induire des modifications épigénétiques sur l’ADN (méthylation des cytosines) ou les histones (acétylation, méthylation, phosphorylation, ubiquitination), altérant l’expression des gènes.D’autres aspects de la régulation de l'expression des gènes sont peu étudiés dans le contexte du diabète de type 2. En effet, les ARN peuvent également être soumis à des modifications chimiques sensibles aux signaux environnementaux, comme pour l'ADN. Ces modifications épitranscriptomiques, correspondent à l’ensemble des modifications chimiques et réversibles de l’ARN, la plus répandue étant la méthylation m6A, en position N6 de l’adénosine. Le groupement méthyle est ajouté par un complexe protéique composé, notamment, des méthyltransférases METTL3 et METTL14 et peut être retiré par les déméthylases ALKBH5 ou FTO. Ces modifications pourront être reconnues par des protéines cytoplasmiques ou nucléaires, qui affecteront la traduction, l’épissage, la stabilité, la structure ou la localisation des ARN.Cette modification intervient dans de nombreux processus physiologiques et physiopathologiques. Toutefois, son rôle au cours du DT2 est encore peu connu, même s’il a été récemment démontré que la méthylation m6A pouvait être altérée dans l’îlot pancréatique et affecter la sécrétion d’insuline.Nous avons émis l'hypothèse que l'environnement, par le biais de variations de la glycémie ou des concentrations d'acides gras libres dans le sang, pourrait induire des changements de la méthylation m6A des ARN et conduire au dysfonctionnement des cellules β pancréatiques au cours du DT2.Les résultats obtenus au cours de cette thèse montrent une diminution significative de la méthylation m6A en présence d'une concentration élevée de glucose, chez la souris et dans des îlots obtenus de donneurs humains, associée à une augmentation d'expression des déméthylases m6A. Le palmitate induit l’effet inverse avec une augmentation de la méthylation m6A et une réduction d’expression des déméthylases. De plus, l'utilisation de siRNA et d'inhibiteurs spécifiques démontre que ces enzymes modulent l'expression de gènes impliqués dans l'identité des cellules β et la sécrétion d'insuline stimulée par le glucose.Ces résultats, associés aux données de la littérature, suggèrent que les variations en glucose régulent la méthylation m6A, qui joue un rôle clé dans le contrôle de l'expression des gènes de l’identité et de la fonction des cellules β pancréatiques. Nos résultats mettent en évidence de nouveaux mécanismes potentiellement impliqués dans la physiopathologie du diabète de type 2 et peuvent donc contribuer à une meilleure compréhension de l'étiologie de cette maladieThe prevalence of diabetes in the world continues to increase, with an estimate of 700 million patients by 2045. Understanding the mechanisms involved in the development of the disease has become a major public health issue to prevent the progression of diabetes in the world.Type 2 diabetes (T2D) is characterized by chronic hyperglycemia (> 1.26 g / L) caused by insulin resistance in peripheral tissues and loss of function and / or mass of pancreatic β cells. These cells, present in the islets of Langerhans, are involved in the regulation of carbohydrate homeostasis by secreting insulin, a hypoglycemic hormone that acts on various tissues sensitive to insulin, such as the liver, muscle or adipose tissue. The pathophysiological dysfunction of β cells, following numerous cellular stresses (oxidative stress, endoplasmic reticulum stress, inflammation, etc.), is at the origin of the development of T2D.In addition to genetic factors, obesity induced by a diet rich in fats and sugars, physical inactivity and aging are considered to be major environmental risk factors for the development of T2DM. These factors modify the environment of the cells and cause chemical modifications of DNA (methylation of cytosines) or histones (acetylation, methylation, phosphorylation, ubiquitination), called epigenetic modifications, thus modulating the expression of many genes and altering, in particular, the identity or function of pancreatic β cells.Other aspects of the regulation of gene expression are little studied in the context of type 2 diabetes. Indeed, RNAs can also be subjected to chemical changes sensitive to environmental signals, such as DNA. These epitranscriptomic modifications correspond to the chemical and reversible modifications of RNA, the most common is m6A methylation, at position N6 of adenosine. The methyl group is added by a protein complex composed in particular of methyltransferases METTL3 and METTL14 and can be removed by demethylases ALKBH5 or FTO. These modifications can be recognized by cytoplasmic or nuclear proteins, which will affect the translation, splicing, stability, structure or localization of RNAs.This modification is involved in many physiological and pathophysiological processes. However, its role in T2D is still poorly understood, although it has recently been shown that m6A methylation may be altered in the pancreatic islet and affect insulin secretion.Thus, in this thesis work, we hypothesized that the environment, through variations in glycemia or free fatty acid concentrations in the blood, could induce changes in the m6A methylation of RNAs and lead to pancreatic β cell dysfunction during T2D.The results obtained during this thesis show a significant decrease in m6A methylation in the presence of a high concentration of glucose, both in mice and in islets obtained from human donors, associated with altered expression levels of m6A demethylases. Palmitate induces the opposite effect with an increase in m6A methylation and a reduction in the expression of demethylases. In addition, the use of siRNA and/or specific inhibitors demonstrates that these enzymes modulate the expression of genes involved in the identity of pancreatic β cells and insulin secretion stimulated by glucose.These results, combined with data from the literature, suggest that changes in glucose concentration regulate m6A methylation, which plays a key role in controlling gene expression for the identity and function of pancreatic β cells. Thus, our results highlight new mechanisms potentially involved in the pathophysiology of type 2 diabetes and may therefore contribute to a better understanding of the etiology of this disease
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Pagès, Michel. "Structure de l'ADN satellite I du veau : méthylation et organisation de la chromatine." Montpellier 2, 1986. http://www.theses.fr/1986MON20005.
Full text
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Bourguet, Pierre. "Etude des voies de silencing transciptionnel indépendantes de la méthylation ADN chez Arabidopsis thaliana." Thesis, Université Clermont Auvergne (2017-2020), 2018. http://www.theses.fr/2018CLFAC091/document.
Full textAbstract:
Le silencing transcriptionnel limite la transcription des gènes et des éléments transposables dont l’expression pourrait être délétère à la cellule. Il dépend d’une diversité de modifications de la chromatine comme la méthylation ADN ou les marques répressives des histones. De façon à mieux comprendre les mécanismes moléculaires à l’origine du silencing transcriptionnel, nous avons mené une approche de génétique directe à l’aide d’un transgène soumis au silencing dans la plante modèle Arabidopsis thaliana. Cette stratégie nous a permis d'isoler à la fois des mutants déficients pour le maintien du silencing transcriptionnel et des mutations qui empêchent la réactivation transcriptionnelle des éléments transposables en réponse à un stress thermique. Nous avons caractérisé les défauts provoqués par ces mutations en combinant des approches de biologie moléculaire, de cytologie et de génomique.Nous montrons ainsi que MED14, la sous-unité centrale du complexe Mediator, et UVH6, composant du complexe TFIIH, sont requis pour la transcription de l'hétérochromatine en stress thermique. MED14 stimule aussi la transcription de l'hétérochromatine en l'absence de stress, mais ne semble fonctionner qu'en présence de la méthylation ADN. En plus de cette fonction originale, nous identifions un nouveau rôle de MED14 dans le maintien de la méthylation ADN, possiblement via la voie de méthylation ADN dirigée par les petits ARN.Par ailleurs, nos résultats nous ont permis d’identifier le rôle des protéines MAIN et MAIL1, qui définissent une voie de silencing transcriptionnelle indépendante des voies connues jusqu'alors. De façon intéressante, MAIN et MAIL1 possèdent un domaine protéique partagé avec les éléments transposables, qui aurait successivement été capturé par les éléments transposables et leur hôte au cours de l’histoire évolutive des plantes à fleurs.Enfin, en isolant une nouvelle mutation du gène POL2A, nous confirmons le rôle de l’ADN polymérase epsilon dans le silencing transcriptionnel et caractérisons les propriétés chromatiniennes qui dépendent de POL2A. Nous montrons que les défauts de silencing des mutants pol2a corrèlent avec une désorganisation importante de l’hétérochromatine sans diminution drastique des marques qui y sont associées. Au contraire, nous détectons une hyperméthylation ADN prononcée dans le mutant, et explorons différentes hypothèses pour expliquer ce phénotype particulier. Nos données suggèrent que plusieurs mécanismes moléculaires sont à l’origine des défauts des mutants pol2a. Elles confirment le rôle prépondérant de la chromométhylase CMT3 dans la régulation de la méthylation ADN, et suggèrent qu’un stress réplicatif pourrait causer une hyperméthylation de l’ADN.Dans l’ensemble, ces travaux de thèse proposent des pistes de travail dont l’exploration pourrait permettre d’expliquer les effets des déficiences réplicatives dans le maintien du silencing transcriptionnel et de l’homéostasie de la méthylation ADN. Ils suggèrent en outre que MED14 a une fonction dédiée à la transcription de l’hétérochromatine qui pourrait stimuler le maintien de la méthylation ADNTranscriptional gene silencing hinders deleterious transcription of some genes and transposable elements. Silencing is maintained by numerous chromatin modifications such as DNA methylation and repressive histone marks. To better understand the molecular mechanisms of silencing, we conducted a forward genetic screen using a transgene reporter system targeted by transcriptional gene silencing in the model plant Arabidopsis thaliana. We isolated a first type of mutants with diminished maintenance of silencing and a second category that displayed deficient release of transgene silencing upon heat stress. We then combined molecular, cytological and genomic methods to characterize the defects associated with these mutations.First, we show that the Mediator subunit MED14 and the TFIIH complex subunit UVH6 are required for heat-stress-induced release of silencing. We further show that MED14, but not UVH6, promotes transcriptional activation of transposable elements in mutant contexts where silencing is defective. Importantly, MED14 is only required when DNA methylation is not affected, suggesting that MED14 has a specialized function to promote transcription of heterochromatin. Furthermore, we show that MED14 promote DNA methylation at targets regulated by RNA-directed DNA methylation.Characterizing mutants from the first category, we unveil the contribution of the MAIN and MAIL1 proteins into transcriptional gene silencing, and show that they likely act through a pathway independent of known silencing factors. Interestingly, MAIN and MAIL1 bear a protein domain that is shared with transposable elements, and that has been captured by transposable elements and genes throughout the evolutionary history of flower plants.Additionally, we confirm the involvement of the DNA polymerase epsilon in transcriptional gene silencing by isolating a new mutation of the POL2A gene among mutants of the first category. We characterize the effects of the pol2a mutation on several heterochromatin properties, and show that the pol2a mutant retains high levels of heterochromatin marks despite having highly disorganized heterochromatin. We actually detect a strong elevation of DNA methylation in the pol2a mutant and explore different hypothesis to explain this unusual phenotype. We show that increased expression of the CMT3 chromomethylase is a likely cause, but that additional molecular mechanisms are probably involved. Further exploration suggests that constitutive replicative stress occurring in pol2a mutants could be an additional cause of DNA hypermethylation.To summarize, this work provide putative causes for DNA hypermethylation and silencing defects in a situation of replicative deficiency. Further investigation will be required to identify the molecular components involved in the mechanism. Our data further suggest that MED14 has a function dedicated to heterochromatin transcription that could promote DNA methylation maintenance
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Sarazin, Alexis. "Analyse bioinformatique du contrôle des éléments transposables par les siARN chez Arabidopsis thaliana." Thesis, Paris 11, 2012. http://www.theses.fr/2012PA112258/document.
Full textAbstract:
De nombreux mécanismes contrôlent et limitent la prolifération des éléments transposables (ET) dans les génomes dont ils menacent l'intégrité structurale et fonctionnelle. Chez les plantes l'interférence ARN (ARNi) joue un rôle important dans ces contrôles via des petits ARN d'environ 20nt qui guident la régulation de l'expression de séquences endogènes ou exogènes par deux types de mécanismes. Un premier mécanisme, partagé par de nombreux organismes eucaryotes, inhibe l'activité d'ARNm par un contrôle post-transcriptionnel. Un deuxième type de régulation, permet un contrôle transcriptionnel de l'activité des ET via un mécanisme appelé RNA directed DNA Methylation (RdDM) qui implique des siARN (« short-interfering RNA ») de 24nt qui guident la méthylation de l'ADN spécifiquement au niveau des séquences d'ET. Les siARN sont impliqués également dans la restauration progressive de la méthylation de l'ADN après une perte induite par la mutation du gène DDM1 (Decrease in DNA Methylation 1). L'objectif de cette thèse est de tirer avantage des technologies de séquençage à haut débit pour caractériser le contrôle des ET par les siARN chez la plante modèle Arabidopsis thaliana.Dans un premier temps, j'ai développé des méthodes et outils bioinformatiques afin de gérer efficacement les données de séquençage à haut débit de banques de petit ARN. Ces outils, regroupés en pipeline, visent à permettre l'étude de l'accumulation des siARN correspondant aux séquences d'ET ou de familles d'ET ainsi que leur visualisation de manière globale ou détaillée.Ces outils ont ensuite été appliqués pour caractériser, dans un contexte sauvage, l'association entre les siARN et les ET afin de déterminer des facteurs pouvant expliquer les différences d'abondance en siARN observées. Ces analyses, réalisées en tenant compte de l'état de méthylation de l'ADN et du contexte génomique des ET apportent une vue statique du contrôle des ET par les siARN et de leur impact sur les gènes situés à proximité.L'analyse de banques de petits ARN de mutants de la voie de l'ARNi a ensuite été réalisée afin mieux caractériser l'impact de la perte de méthylation de l'ADN sur les populations de siARN et notamment définir les mécanismes impliqués dans la production des siARN de 21nt induite dans le mutant ddm1. Ces analyses comparatives du contrôle des ET lors d'une perte de la méthylation de l'ADN ont permis de mettre en évidence une production de siARN de 24nt indépendante de la voie classique du RdDM et de proposer un modèle permettant d'expliquer la production de siARN de 21nt dans le mutant ddm1.Dans un dernier temps, j'ai cherché à mieux définir l'implication des siARN dans la restauration des états de méthylation de l'ADN. Les variations de méthylation de l'ADN induites par la mutation ddm1 ont été caractérisées ainsi que leur stabilité transgénérationnelle au sein d'une population d'epiRIL. La stabilité de l'hypométhylation de l'ADN a été étudiée, au regard de données de séquençage à haut débit de banques de petits ARN de lignées WT, ddm1 ainsi que pour 4 lignées epiRIL, afin d'apporter une notion temporelle à l'étude du contrôle des ET par les siARN.Les résultats soulignent le rôle majeur des petits ARN pour le contrôle des éléments transposables afin de préserver l'intégrité structurale et fonctionnelle du génome et ce, via des mécanismes variés en fonction des ET. Ce travail ouvre la voie vers une analyse du contrôle des ET par les siARN basée sur une approche regroupant les ET en réseaux en fonction des séquences de siARN qu'ils partagent. Cela permettrait d'étudier les « connections-siARN » entre ET afin de, par exemple, explorer l'action en trans des siARN pour la restauration de la méthylation de l'ADNMany mechanisms control and limit the proliferation of transposable elements (TEs) which could otherwise threaten the structural and functional integrity of the genome. In plants RNA interference (RNAi) plays an important role in this control through small RNAs that guide the expression regulation of endogenous or exogenous sequences by two types of mechanisms. The first such mechanism, shared by many eukaryotic organisms, acts at the post-transcriptionnal level to inhibit the activity of mRNA. A second type of regulation allows the transcriptional control of TEs activity through a mechanism called RNA directed DNA methylation (RdDM) which involves 24nt long siRNA ("short-interfering RNA") that guide DNA methylation specifically on TEs sequences. Furthermore, siRNAs are also involved in the progressive restoration of DNA methylation after a loss induced by mutation of the DDM1 gene (Decrease in DNA Methylation 1). The aim of this thesis is to take advantage of high-throughput sequencing technologies to characterize these TEs controls mechanisms by siRNA in the model plant Arabidopsis thaliana .At first, I developed methods and bioinformatics tools to effectively manage data produced by high-throughput sequencing of small RNA libraries. These tools, combined in a pipeline, are designed to allow the study the accumulation of siRNA corresponding to TE sequences or TE families as well as their global or detailed visualization.These tools were applied to characterize, in a wild type background, the association between siRNA and TEs in order to define factors that may explain the observed differences in siRNA abundance . These analyses were performed by taking into account both DNA methylation states and genomic context. It provides a static view of siRNA control of TEs and their impact on nearby genes. Then, analysis of small RNA libraries from mutants of the RNAi pathway was performed to better characterize the impact of DNA methylation loss on siRNA populations and to define the mechanisms involved in the production of 21nt siRNA induced in the ddm1 mutant. These comparative analyses of the TE control after loss of DNA methylation allow us to highlight the production of 24nt siRNA independently of the classical RdDM pathway and to propose a model explaining the production of 21nt siRNA in the ddm1 mutant. At last, I tried to clarify the involvement of siRNA in the restoration of DNA methylation. Changes in DNA methylation induced by ddm1 mutation were characterized as well as their transgenerational stability in an epiRIL population. The stability of DNA hypomethylation has been studied in relation to high-throughput sequencing of small RNAs data from WT, ddm1 and 4 epiRIL lines. It provides a temporal view of the TE control by siRNA. The results highlight the important role of small RNAs in the control of transposable elements in order to preserve structural and functional integrity of the genome through a variety of mechanisms depending on TE sequences. This work opens the way to the analysis of the siRNA control on TEs based on approaches that combine TEs in networks based on their shared siRNA sequences. It would allow to study "siRNA-connections" between TEs in order to explore, for example, the action in trans of siRNA in the restoration of DNA methylation defect
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Bender-Osmani, Ambre. "Méthylation de l'ADN et identité cellulaire : fonctions de la méthylation de l'ADN dans les lignages gamétiques et hématopoïétiques chez la souris." Thesis, Strasbourg, 2017. http://www.theses.fr/2017STRAJ102.
Full textAbstract:
La méthylation de l’ADN est la marque épigénétique la plus connue. Elle consiste en l’ajout d’un groupement méthyle au niveau de la cytosine, produisant la 5-méthyl-cystosine (5mC). Cette réaction chimique est catalysée par des ADN méthyltransférases : DNMT1, DNMT3A et DNMT3B. Peu de choses sont connues concernant les changements de 5mC au cours des lignages cellulaires dans l’embryon et comment cette marque contribue à l’établissement ou au maintien de l’identité cellulaire. Nous avons cherché à mieux comprendre ces mécanismes en étudiant la 5mC dans deux lignages cellulaires : les cellules primordiales germinales (PGCs) et les cellules souches hématopoïétiques (HSCs). Nous avons généré les premiers méthylomes de ces cellules au cours de leur développement chez la souris. Chez les PGCs, nous avons mis en évidence l’existence de deux phases de reprogrammation de la 5mC. Une première phase entre E9,5 et E13,5, où le génome des PGCs se déméthyle et une phase de reméthylation entre E14,5 et E17,5, chez les gamètes mâles uniquement. Néanmoins, certaines régions, dont notamment les éléments transposables sont résistants à la vague de déméthylation. L’utilisation de souris conditionnellement, nous a permis de mettre en évidence l’implication des protéines DNMT1 et UHRF2 dans le maintien de la 5mC au niveau de ces séquences. Concernant les HSCs, nous avons mis en évidence qu’elles acquièrent un profil de 5mC qui leur est propre lors de deux phases. La première a lieu dès l’apparition des HSCs dans l’organisme tandis que l’acquisition de la signature hématopoïétique définitive se déroule à l’âge adulte dans la moelle osseuse. L’utilisation de souris conditionnelles, nous a permis de mettre en exergue l’implication de DNMT3A et DNMT3B dans la mise en place de ces profils, avec un rôle prépondérant de DNMT3B lors de la phase d’acquisition précoce et de DNMT3A lors du verrouillage de leur profil de 5mCThe methylation of DNA is a well-known epigenetic mark. It consists in adding a methyl group to a cytosine producing the 5-methylcytosine (5mC). This is catalysed by the DNA methyltransferase (DNMT) family: DNMT1, DNMT3A and DNMT3B. Little is known about the changes in DNA methylation that follow lineage decisions in the embryo and how these contribute, establish or maintain cellular identities. We are addressing these questions using as a model the specification of mouse primordial germ cells (PGCs) and mouse hematopoietic stem cells (HSCs) in the mouse embryo. We generate the first genome-wide maps of 5mC during their development. These maps highlight two waves of DNA methylation in PGCs. The first one takes place between E9,5 and E13,5, where the genome demethylates while the second one corresponds to a remethylation phase only in male PGCs between E14,5 and E17,5. Nevertheless, some regions, notably the transposable elements, are resistant to this demethylation wave. We demonstrate the implication of DNMT1 and UHRF2 in maintaining the 5mC on these regions using transgenic mice presenting specific deletion in PGCs. In HSCs, the 5mC maps highlight two wave of DNA methylation. The first one correlates with the first appearance of the HSCs in early embryos while the second one corresponds to their migration to the bone marrow and seems to act as a definitive lock for their hematopoietic identity. Using transgenic mice presenting specific deletions in HSCs, we prove the implication of DNMT3A and DNMT3B in hematopoietic stem cells, with a major role in locking HSC identity of DNMT3B during the first wave and a DNMT3A during the second one respectively
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Duffié, Rachel. "Epigenetic inheritance from the oocyte." Paris 6, 2013. http://www.theses.fr/2013PA066077.
Full textAbstract:
La méthylation de l’ADN est essentielle pour le développement des mammifères. Cette marque épigénétique peut être héritée des gamètes parentaux et influencer les phénotypes dans la descendance, un phénomène reconnu sous le nom d’empreinte parentale lorsque la transmission se fait de manière asymétrique depuis l’ovocyte et le spermatozoïde. Mon travail de thèse a concerné la méthylation spécifiquement héritée de l’ovocyte chez le modèle murin. J’ai tout d’abord montré que la méthylation ovocytaire est globalement dépendante du cofacteur d’ADN méthyltransférase DNMT3L. De manière importante, j’ai mis en évidence de nouvelles formes d’empreinte héritées de l’ovocyte, maintenues de manière tissu-spécifique ou très transitoirement au cours du développement. Le gène Cdh15 est soumis à une empreinte tissu-spécifique : la méthylation maternelle est maintenue et conduit à l’expression paternelle d’un transcrit alternatif uniquement dans l’hypothalamus. J’ai également identifié un ARN régulateur au locus Gpr1/Zdbf2 comme soumis à une empreinte maternelle transitoire : son expression mono-allélique très brève dans l’embryon péri-implantatoire induit en cis des marques de méthylation permanentes associées à l’expression paternelle de Zdbf2 tout au long de la vie. Ces découvertes ouvrent des perspectives nouvelles quant à la régulation spatio-temporelle de l’empreinte parentaleDNA methylation is essential for mammalian development. Genomic imprinting regulates parent-of-origin phenotypes through differential gametic inheritance of DNA methylation at imprinting control regions, ICRs, which is maintained in the progeny ubiquitously and lifelong. During my PhD, I focused on DNA methylation inherited from the oocyte using the mouse model. I found that DNMT3L is required for global oocyte methylation. I also provide evidence for new forms of imprinting, demonstrating that maternal imprints can be maintained in a tissue-specific manner or very transiently during development. The Cdh15 gene is subject to tissue-specific imprinting: maternal-specific methylation is maintained in the hypothalamus where it leads to paternal expression of an alternative transcript. I also identified a regulatory RNA at the Gpr1/Zdbf2 locus under the control of a transient maternal imprint. Its brief monoallelic expression in the periimplantation embryo is associated with establishment of permanent methylation marks in cis and subsequent lifelong paternal expression of neighboring Zdbf2. These findings provide new perspectives about the permanency and regulation of genomic imprinting in mammals
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Lambert, Simon. "Analyse des profils de méthylation de l'ADN des spermatozoïdes de taureaux péri-pubères." Master's thesis, Université Laval, 2017. http://hdl.handle.net/20.500.11794/27612.
Full textAbstract:
L'industrie bovine est un secteur de grande importance au Canada. En effet, à elle seule l'industrie laitière canadienne représentait un chiffre d'affaires de 15.7 milliards de dollars pour l'année 2013 (commission canadienne du lait). L'industrie laitière canadienne est reconnue pour la qualité génétique supérieure de son cheptel bovin, de même que pour ses programmes génétiques laitiers (c'est à dire les programmes de contrôle laitier et les programmes d'enregistrement du bétail laitier et de la classification pour le type). Le Canada détient 41 % du marché mondial d'exportation (2008) de bovins reproducteurs de race pure et d'embryons. La race holstein est la race laitière la plus importante (92 % du cheptel laitier). Les semences de bovins laitiers canadiens ont été exportées vers 84 pays différents principalement vers les États-Unis, les Pays-Bas, le Japon et l'Espagne. Le Canada est à l'avant-garde des nouvelles technologies en matière de génétique laitière. Grâce au génotypage, les généticiens peuvent déterminer le profil d'ADN d'un animal et produisent actuellement des évaluations génomiques pour plus de 60 caractères différents. Depuis août 2009, le Réseau laitier canadien (RLC) publie des évaluations génomiques qui combinent la valeur génomique directe (VGD) d'un animal avec son évaluation génétique traditionnelle. Pour rester compétitif, le Canada doit rester à l'affut des nouvelles technologies qui permettent de discerner les meilleurs animaux reproducteurs. La demande grandissante pour des animaux de qualité pousse l'industrie à utiliser les animaux de plus en plus jeunes. Il est reconnu que la qualité des gamètes des mâles âgés de moins de 16 mois est inférieure à celle des animaux matures. À ce jour il n'est pas clair si l'utilisation de gamètes immatures peut avoir un impact sur le phénotype des animaux issus de ces gamètes. La génétique permet de donner une information clé qu'an au potentiel reproducteur d'un animal et le génome d'un animal ne varie pas avec l'âge, toutefois il est possible que l'information épigénétique transmise par un gamète imparfait ait un impact négatif sur la descendance. L'étude des patrons épigénétique ainsi que le développement de méthode fiable pour récolter ces informations s'impose. Le réseau embryoGENE a développé une plateforme d'analyse épigénétique permettant d'établir un profil de méthylation de l'ADN à la grandeur du génome. Une lame de micro array comportant plus de 420 000 sondes combinées à une plateforme de bio-informatique permet une résolution sans précédent de l'épigénome bovin. Afin de déterminer si le méthylome des gamètes d'un animal évolue avec le temps. Quatre taureaux ont été récoltés alors qu'ils étaient âgés de 10, 12 et 16 mois. Les échantillons récoltés à 10 et 12 mois ont été comparés à l'échantillon mature (16 mois) afin de déterminer si les profils de méthylation ont varié dans le temps. Un total de 2604 sites différentiellement méthylés ont été détectés entre les échantillons de 10 mois à ceux de 16 mois. Cela démontre que les spermatozoïdes provenant de taureaux âgés de 10 mois n'ont pas un profil mature. Aucune différence significative au niveau des méthylations n'a pu être détectée lorsque l'on compare les échantillons de 12 mois à ceux de 16 mois. L'importance de ces différences pour l'embryon est méconnue. Il est toutefois connu que des altérations dans les marques épigénétiques portées par l'embryon soient à la source de plusieurs pathologies ou défauts embryonnaires. Il est raisonnable de soupçonner que l'utilisation de sperme immature puisse représenter un risque potentiel pour l'embryon.
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Delpu, Yannick. "Méthylation de l'ADN et expression des microARNs dans la carcinogénèse pancréatique." Toulouse 3, 2013. http://thesesups.ups-tlse.fr/2128/.
Full textAbstract:
Le cancer du pancréas est la quatrième cause de décès par cancer dans les pays occidentaux. Ce cancer implique des changements dans les profils de méthylation de l'ADN ainsi que la surexpression des enzymes responsables de sa mise en place : les méthyltransférases de l'ADN. Cependant, le rôle exact joué par ces protéines dans la carcinogénèse restent à être prouvés. Nous avons d'abord cherché à déterminer l'évolution des profils de méthylation de l'ADN à travers l'étude de l'expression d'un microARN particulier : miR-148a. Nous avons confirmé la répression de miR-148a par la hyperméthylation dans plusieurs lignées cellulaires dérivées de cancer du pancréas ainsi que dans des échantillons de tumeurs humaines, et nous avons montré l'utilité de cette marque pour le diagnostic différentiel entre cancer du pancréas et pancréatite chronique. Nous avons de plus évalué le potentiel thérapeutique de miR-148a par transfert de gènes in vitro et in vivo. Nous n'avons observé aucun changement significatif dans le comportement des cellules/tumeurs surexprimant miR-148a. Ceci indique que sa répression est une altération mineure accompagnant la cancérogenèse plutôt qu'un phénomène crucial du développement tumoral. Nous avons enfin élargi notre étude pour déterminer si la seule surexpression de méthyltransférases de l'ADN est capable de transformer des cellules pancréatiques normales. Nous avons observé que la surexpression stable de ces protéines affecte considérablement le comportement des cellules in vitro, ainsi que leur profil de méthylation et d'expression génique. Ces résultats suggèrent fortement que la méthylation de l'ADN facilite la carcinogénèse, mais n'est pas suffisante pour déclencher la formation de tumeurs. Ces travaux contribuent à une meilleure compréhension de la carcinogénèse pancréatique, du rôle joué par la méthylation de l'ADN, et ouvrent de nouveaux horizons concernant le rôle potentiellement oncogène de la méthylation de l'ADNPancreatic cancer is the fourth leading cause of cancer death in Western countries. This cancer involves changes in DNA methylation patterns and overexpression of enzymes responsible for its implementation : the DNA methyltransferases. However, the exact role of these proteins in carcinogenesis remains to be proven. We first aimed to determine the changing in the DNA methylation pattern through the study of the expression of a specific microRNA : miR- 148a. We confirmed the repression of miR- 148a by DNA hypermethylation in several cell lines derived from pancreatic cancer as well as in human tumor samples, and we shown the usefulness of this mark in the differential diagnosis between pancreatic cancer and chronic pancreatitis. We also evaluated the therapeutic potential of miR- 148a gene transfer in vitro and in vivo. We observed no significant changes in the behavior of cells / tumors overexpressing miR- 148a. This indicates that its repression is a minor alteration accompanying carcinogenesis rather than a crucial phenomenon of tumor development. Finally, we extended our study to determine whether the single overexpression of DNA methyltransferases can transform normal pancreatic cells. We observed that the stable overexpression of these proteins significantly affects the behavior of cells in vitro, their methylation patterns and gene expression. These results strongly suggest that DNA methylation facilitates carcinogenesis, but is not sufficient to trigger the formation of tumors. This work contributes to a better understanding of pancreatic carcinogenesis, the role of DNA methylation and open new horizons for the potential oncogenic role of DNA methylation
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Squali, Houssaini Iraqi Fatima-Zahra. "Rôle de la méthylation des séquences GATC dans le fonctionnement de l'origine de réplication d'E. Coli (ori C. ) : (réplication in vitro de plasmides ori C.)." Paris 7, 1985. http://www.theses.fr/1985PA07F107.
Full textAbstract:
La méthylation des séquences GATC par la dam méthylase in vivo et in vitro augmente l’efficacité de la réplication d’un plasmide contenant la région oriC par un système acellulaire dépendant de la protéine dnaA. Celle-ci purifiée , possède une affinité moindre pour les fragments oriC non méthylès. La méthylation des séquences GATC de oriC favorise la protection par la protéine dnaA clés fragments oriC contre la DN ase I (analysées par la technique du foot printing). Ces résultats suggèrent que les groupements mèthyls des séquences GATC seraient les signaux de reconnaissance pour la protéine dnaA au niveau de oriC. Ceci nous amène à proposer un modèle dans lequel l'état transitoire hèmi-méthylè de oriC après l'initiation empêcherait les réinitiations prématurées. L'état de méthylation des séquences GATC de oriC serait alors un niveau de régulation du cycle cellulaire.
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Ceccaldi, Alexandre. "Conception d'un criblage d'inhibiteurs des méthyltransférases d'ADN : vers de nouveaux modulateurs épigénétiques." Paris 6, 2011. http://www.theses.fr/2011PA066250.
Full textAbstract:
L’épigénétique étudie les flux d’information cellulaires réversibles et transmissibles, qui ne sont pas directement codés par la séquence de l’ADN. Les principales régulations épigénétiques sont la méthylation de l’ADN, les modifications des histones, la dynamique de la chromatine et les ARN non codant. Elles sont impliquées depuis la gamétogénèse jusqu’à la cognition, en passant par l’empreinte parentale, la différenciation, etc. La dérégulation épigénétique est un trait commun à tous les cancers. On observe dans les tumeurs une hypométhylation globale du génome induisant une instabilité et une hyperméthylation spécifique des gènes suppresseurs de tumeurs qui favorise la progression de la maladie. Les inhibiteurs des méthyltransférases d’ADN (DNMTi) forment une nouvelle classe de grand intérêt, pour leur capacité à reprogrammer les cellules tumorales. Mais leur instabilité chimique et leur toxicité limitent leur usage clinique. Afin de développer des modulateurs épigénétiques plus puissants et plus spécifiques, nous avons conçu un test de criblage innovant de DNMTi à moyen/haut-débit, basé sur la détection d’un signal de fluorescence. Après validation de la méthode sur une collection orientée de dérivés de flavones et flavanones qui se sont révélés plus actifs que les molécules de la littérature sur le complexe catalytique Dnmt3A/3L et ont présenté une activité spécifique sur le développement du poisson-zèbre, nous avons réalisé un criblage manuel (1200 molécules, 5,3% de hits) et un criblage automatisé (4600 molécules, 4% de hits). De nouvelles familles de DNMTi prometteuses ont pu être ainsi découvertes, pour lesquelles des relations structure-activité ont été menées
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Martin, Valérie. "La méthylation de l'ADN : facteur épigénétique contrôlant la transcription du gène pS2 (TFFI) dans les cancers du sein." Lyon 1, 1996. http://www.theses.fr/1996LYO10315.
Full textAbstract:
La proteine ps2 est exprimee dans la glande mammaire sous la dependance des strogenes. Il s'agit d'un marqueur tumoral dont la detection constitue un facteur de bon pronostic dans les cancers du sein. Les resultats obtenus au cours de cette these ont montre que l'expression du gene ps2, est sous la dependance de l'etat de methylation de sa region regulatrice. En effet, dans les lignees cellulaires, il semble que la demethylation de cette region, associee a la surexpression de res (obtenus par transfection transitoire) soient necessaire a l'induction de la transcription du gene. In vivo, l'analyse de biopsies par southern blot, a montre que le pourcentage de molecules demethyles etait proportionnel a la quantite de transcrit ps2. Afin d'elargir cette etude a l'ensemble des cpgs presents dans la region analysee, une technique de sequencage genomique a ete developpee. L'analyse en composantes multiples des resultats obtenus a permis la mise en evidence d'une correlation entre la demethylation de la region promotrice du gene ps2, plus particulierement de la zone contenant l'ere, et la transcription du gene. A ce stade des recherches, il semblait donc probable que la methylation exercait un effet inhibiteur direct dans la fixation des recepteurs aux strogenes a l'element de reponse du gene ps2. Les experiences de retard de migration sur gel n'ont pas confirme cette hypothese en outre, elles ont permis d'identifier une nouvelle proteine de 46 kda, possedant une forte affinite pour l'ere du gene ps2 non methylee. Il s'agit d'une proteine ubiquitaire qui reconnait un motif palindromique, de type ere, contenant des sites cpgs. Des etudes complementaires seront necessaires afin d'approfondir son role dans la regulation de la transcription du gene ps2
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Ghabreau, Lina. "Poly(ADP-ribose)polymérase-1 (PARP-1) et méthylation de l'ADN, nouveaux partenaires des récepteurs hormonaux dans la carcinogenèse de l'endomètre." Lyon 1, 2005. http://www.theses.fr/2005LYO10067.
Full textAbstract:
Les récepteurs des œstrogènes (ER) et de la progestérone (PR) sont les facteurs pronostics et prédictifs les plus documentés dans le cancer endometrioïde. Des études biochimiques ont pu démontrer que la poly(ADP-ribose) polymérase (PARP-1), molécule sensible aux cassures de l’ADN est associée avec le domaine de liaison à l’ADN de PR. Nous avons étudié la méthylation globale de l’ADN et l’expression de PARP-1 dans les lésions prénéoplasiques et néoplasiques de l’endomètre et leurs corrélations avec PR : les expressions de PARP-1 et de PR sont corrélées, dans chaque stade, positivement (p<0. 0001), à l’exception des carcinomes non-endometrioides. Une corrélation positive est également observée entre la méthylation globale de l’ADN et l’expression de PR (p <0. 0001). La synergie de ces deux phénomènes : méthylation globale de l’ADN et expression de PARP-1 joue un rôle crucial dans la régulation de l’action de la progestérone dans le développement du cancer endométrioïde de l’endomètre
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Bonfils, Sandrine Gisèle Olga. "Set1, la méthylation de l'histone H3 et les coupures double brin d'ADN programmées lors de la méiose chez Saccharomyces cerevisiae." Aix-Marseille 2, 2006. http://theses.univ-amu.fr.lama.univ-amu.fr/2006AIX22075.pdf.
Full textAbstract:
La méiose est l’un des deux modes de division présent dans le cycle cellulaire des eucaryotes, tel que Saccharomyces cerevisiae. C’est un processus spécifique qui conduit à la formation de quatre spores haploïdes ou gamètes, à partir d’une cellule diploïde. La première étape de la méiose est la prophase, au cours de laquelle a lieu un cycle de réplication des chromosomes homologues et des événements de recombinaison. Les événements de recombinaisons génétiques sont initiés par la formation programmée de cassures double brin (CDB) d’ADN générées par Spo11, une endonucléase proche des topoisomérases de type II. La distribution des CDB n’est pas homogène sur l’ensemble du génome. Les sites de formation des CDB sont localisés de manière préférentielle au niveau des régions intergéniques. Elle sont regroupées au niveau de régions hautement recombinantes, dites hot spot, par opposition au régions réfractaires aux CDB, les cold spot. Différentes études ont permis de montrer que la structure de la chromatine et les modifications post-traductionnelles des queues d’histones avaient un impact sur l’activité catalytique de Spo11. La protéine Set1 est une histone méthyltransférase, dont une des cibles connues est la lysine 4 de l’histone H3 (H3K4). La méthylation de H3K4 est associée à la transcription et au maintien de la structure chromatinienne au niveau des télomères et du locus des gènes ribosomiques en condition végétative. En méiose, la perte du gène SET1 s’accompagne d’un retard d’engagement dans la réplication et dans l’induction de certains gènes méiotiques, ainsi que d’un défaut de formation des CDB au niveau de certains hot spot. Nous avons alors émis l’hypothèse, que la méthylation de H3K4 par Set1 pouvait jouer un rôle dans le ciblage et/ou l’activation de Spo11. Grâce à différentes approches, électrophorèse en champ pulsé et analyse à l’échelle génomique des sites de formation des CDB par ChIP-chip, nous avons observé que l’absence de SET1 n’affecte pas tous les hot spots de la même façon. Notamment on observe l’apparition de nouveaux points chauds. Dans la même optique, nous avons entrepris de définir le rôle de la méthylation de H3K4 au cours de la méiose, en étudiant l’impact de la mutation de la lysine 4 de l’histone H3 et de la glycine 951 de Set1 sur la formation des CDB et en suivant l’évolution du taux de méthylation de H3K4 par ChIP-chipMeiosis is one of the two modes of division present in the cellular cycle of eukaryotes, such as Saccharomyces cerevisiae. It is a specific and highly regulated process, which leads to the formation of four haploid spores or gametes, issued of a diploid cell. Prophase is the first step of meiosis, during which, after a single round of replication, the homologous chromosomes pair and recombine. The events of genetic recombination are initiated by the formation of double-stand breaks (DSB), generated by Spo11, an endonuclease. Distribution of the DSB is not homogeneous throughout the whole genome. The sites of DSB formation are preferentially localised in intergenics regions. The DSB are concentrated in highly recombinogenic regions, called hot spot, as opposed to regions refractory to recombination, called cold spot. Various studies show that the chromatin structure and post-traductional modifications of histone tails have an impact on the catalytic activity of Spo11. The Set1 protein is a histone methyltransferase, required to catalyze the methylation of lysine 4 on histone H3 (H3K4). The methylation of H3K4 is associated with transcriptional activity and chromatin structure at telomeres and the ribosomic gene locus in vegetative growth conditions. In meiosis, inactivation of the SET1 gene leads to a delay of meiotic replication, of the induction of middle meiotic genes, and to a defect in DSB formation at some hot spots. We have proposed a possible function for the methylation of H3K4 by Set1 in the targeting and/or activation of Spo11. Throughout a certain number of approaches, such as pulse field electrophoresis and the analysis of DSB formation sites by Chip-chip, we observed that the loss of SET1 does not affect distribution of DSB on the whole genome. We could show that in a set1 mutant, new hot spots appear. Consequently, it is important to define the role of the methylation of H3K4 during meiosis, by studying the impact of a mutation of lysine 4 in H3 and a mutation of glycine 951 of Set1 on DSB formation and by following the rate of H3K4 methylation by Chip-chip
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Yaman-Deveci, Ruken. "Implication des méthyltransférases de l'ADN dans l'établissement des méthylations symétrique (CpG) et asymétrique (non-CpG) dans la lignée germinale mâle chez la souris." Nice, 2006. http://www.theses.fr/2006NICE4005.
Full textAbstract:
La méthylation de l'ADN est une modification épigénétique majeure chez les mammifères. Elle s'effectue essentiellement sur les dinucléotides CpG. Elle est contrôlée par les méthyltransférases de l'ADN (Dnmt(s)). Les profils de méthylation sont très stables au cours des générations. Cependant, deux périodes voient des remaniements importants de ces profils, la période la plus précoce du développement et la gamétogenèse. Bien que la mise en place de nouveaux profils de méthylation soit primordiale pour la survie de l'espèce, les mécanismes impliqués dans ce processus sont mal connus. Afin d'apporter des éléments de réponse à cette question, j'ai, tout d'abord, analysé le rôle d'une Dnmt de novo, la Dnmt3a, au cours de la spermatogenèse. J'ai montré que la méthylation des éléments répétés et rétrotransposons n'était peu ou pas affectée en absence de cette enzyme mais que le profil de méthylation de gènes soumis à empreinte était complètement altéré. Cette analyse suggère également que l'entrée en méiose des cellules germinales mutantes dépend, en partie de la protéine Dnmt3a puisque l'entrée en méiose est ralentie dans ce contexte génétique. La seconde approche utilisée fût de préciser les mécanismes moléculaires impliqués dans le maintien au cours des générations d'un profil de méthylation très originale affectant les cytosines incluses dans des sites non-CpG. Grâce à l'utilisation d'un système modèle expérimental où cette méthylation s'avère être stable et fidèlement reproduite de génération en génération, nous avons montré que la méthylation non-CpG dépend de la méthylation CpG puisqu'en absence de la protéine Dnmt1, les profils de méthylation non-CpG sont altérésDNA methylation is a major epigenetic modification in mammals. It is present primarily on CpG dinucleotides and controlled by the DNA methyltransferases (Dnmt(s)). Methylation patterns are very stable through the generations. However, two periods involve significant alterations of these profiles, the earliest period of embryonic development and gametogenesis. Although the establishment of new methylation profiles is of great biological importance, the mechanisms involved in this process are largely unknown. To attempt to answer this question I firstly investigated the role of de novo Dnmt, Dnmt3a, during spermatogenesis. I showed that methylation of repeated elements and retrotransposons was not greatly perturbed by the absence of this enzyme while, in contrast, the pattern of methylation of imprinted genes was completely disrupted. This analysis also suggests that entry into meiosis of the mutant germ cells depends partly on the Dnmt3a protein as this process is slower in a Dnmt3a mutant background. The second question I investigated was the nature of the molecular mechanisms involved in the maintenance through the generations of the methylation patterns of cytosines included in non-CpG sites. By using an experimental model system where such non-CpG methylation events are both stable and accurately transmitted from generation to generation, we have shown that methylation of non-CpG sites depends on CpG methylation, since in absence of the Dnmt1 protein, non-CpG methylation patterns are diminished
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Gros, Christina. "Synthèse et caractérisation de nouveaux inhibiteurs de la méthylation de l'ADN dans les cancers." Toulouse 3, 2014. http://thesesups.ups-tlse.fr/2316/.
Full textAbstract:
De part son caractère réversible, l'épigénétique, notamment la méthylation de l'ADN, est une cible thérapeutique particulièrement intéressante dans les cancers. Les enzymes responsables de la méthylation de l'ADN sont les méthyltransférases d'ADN (DNMT). Les seuls inhibiteurs de DNMT sur le marché présentent de nombreux désavantages dont l'absence de sélectivité et l'intégration à l'ADN. Il est donc nécessaire d'identifier et de caractériser des inhibiteurs non-nucléosidiques sélectifs de DNMT. Aujourd'hui, seul le SGI-1027 et les 3-chloro-3-nitroflavanones paraissent intéressants. Tout d'abord, nous nous sommes intéressés à l'étude de ces flavanones. Nous avons approfondi leurs relations structures-activités puis avons étudié leurs capacités à réactiver un système rapporteur épigénétique dans une lignée leucémique humaine. Enfin, nous avons étudié la méthylation de promoteurs de gènes suppresseurs de tumeurs afin de pouvoir les utiliser comme marqueurs de l'action déméthylante des flavanones. Nous avons ensuite développé un test basé sur la scintillation par proximité et l'avons miniaturisé. Ce dernier nous a permis d'étudier l'inhibition de plusieurs DNMT et le mécanisme d'action de nombreuses molécules. Enfin, grâce à plusieurs collaborations, nous avons pu identifier un nouveau dérivé de SGI-1027, deux fois plus actif que ce dernier, et proposer un mécanisme d'action original pour cette série chimiqueOne of the main epigenetic mark is DNA methylation. The enzymes responsible for those marks are DNA methyltransferases (DNMT), for which two types of inhibitors exist: nucleosidic analogues and non-nucleosidic inhibitors. The first category has demonstrated its efficiency in clinical trials and two drugs are commercialized for treatment of myelodysplastic syndromes and acute myeloid leukemia. However, these compounds are not specific and chemically instable, which leads to development of selective non-nucleosidic inhibitors. To our knowledge, in this category, only the SGI-1027 and the 3-chloro-3-nitroflavanones are interesting. First, we extended the structure-activity relationship of flavanones on an enzymatic assay and then studied their ability to reactivate an epigenetic reporter system in a leukemia cell line. Finally, we assessed the methylation status of some tumor suppressor genes promoters which will be used as cellular demethylation markers to monitor inhibitors effects. Since we wanted to investigate the selectivity and the mechanism of action of these compounds, we developed a new miniaturized scintillation by proximity assay. This test allowed us to study the flavanones and several other molecules. Thanks to collaborations, we have identified a new molecule, twice as potent as SGI-1027, and we were able to come up with an original mechanism of action
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Habib, Mohammed. "Nucléosides modifiés dans les cellules tumorales : étude immunochimique de la méthylation de l'ADN." Lyon 1, 1999. http://www.theses.fr/1999LYO1T180.
Full text
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Issa, Elissar. "La méthylation de l'ADN dans les tissus mammaires normaux et le risque de cancer du sein controlatéral." Master's thesis, Université Laval, 2018. http://hdl.handle.net/20.500.11794/29819.
Full textAbstract:
INTRODUCTION : Les femmes souffrant d'un cancer du sein (CS) ont un risque accru de développer un second cancer du sein controlatéral (CSC). Ce risque est 3 à 5 fois plus élevé que le risque de développer un premier cancer par des femmes de la population générale. La méthylation de l'ADN est connue pour être impliquée dans le développement du cancer, et des changements dans le profil de méthylation des cellules tumorales mammaires ont déjà été observés. OBJECTIF : Nos objectifs étaient d’étudier les changements de la méthylation globale de l'ADN dans les tissus mammaires normaux ainsi qu’identifier les sites spécifiques différentiellement méthylés qui étaient associés à une augmentation du risque de CSC. MÉTHODES : Il s’agit d’une étude cas-témoins (1:1) nichée dans une cohorte de 1242 femmes avec CS. Les cas (n=20) ont été diagnostiqués avec un CSC pendant leur suivi, mais pas les témoins (n=20). Les cas étaient appariés aux témoins pour les facteurs de risque de CSC tels que l'année de chirurgie, l'âge, l’histoire familiale de CS et le traitement. L’ADN a été extrait des tissus mammaires normaux (pour minimiser l’effet de champs) à plus de 1 cm de la tumeur enrobés en paraffine et la méthylation a été mesurée par Illumina Infinium 450K. RÉSULTATS : L’hypométhylation globale de l’ADN a été associée à une diminution de risque de CSC avec un rapport de cotes et intervalle de confiance à 95% = 0,714 (0,227-2,251), mais cette association n’était pas significative. De plus, une hypométhylation non significative dans les régions 3’UTR et intergéniques a été observée chez les cas par rapport aux témoins. Nous avons noté aussi une hyperméthylation des gènes ELOVL6, DACT2, LHX2, GABRA5 et OSBP2 qui peut être associée au risque de développer un CSC. CONCLUSION : L'hypométhylation à l'échelle de l'épigénome de l'ADN à partir des tissus mammaires normaux adjacents à la tumeur peut être prédictive du risque de CSC. De plus, l’hyperméthylation de certains gènes spécifiques dans les tissus mammaires normaux peut possiblement être utile en tant que biomarqueur clinique du CSC si nos résultats étaient validés dans une cohorte plus grandeINTRODUCTION: Women with breast cancer (BC) have an increased risk of developing a contralateral breast cancer (CBC). This risk is 3 to 5 times higher than the risk of developing primary breast cancer by women in the general population. The methylation of DNA is known to be involved in the development of cancer, and changes in methylation profile in breast tumor cells have already been observed. OBJECTIVE: Our aims are to identify changes in global DNA methylation as well as the differentially methylated sites that are associated with an increased risk of developing CBC. METHODS: This is a case-control study (1:1) nested in a cohort of 1242 women. Cases (n = 20) were diagnosed with CBC during follow-up but not Controls (n = 20). Cases were matched to controls for CSC risk factors such as year of surgery, age, family history of BC, and the treatment. The DNA was extracted from normal breast tissue (to minimize field effect) more than 1 cm from the paraffin-embedded tumor and the methylation was measured by Illumina Infinium 450K. RESULTS: Global DNA hypomethylation was associated with a decreased risk of CBC with an odd ratios and a confidence interval at 95% = 0.714 (0.227-2.251), but this association was not significant. In addition, non-significant hypomethylation in 3'UTR and intergenic regions was observed in cases compared with controls. We have also found hypermethylation of the ELOVL6, DACT2, LHX2, GABRA5 and OSBP2 genes that may be associated with the risk of developing CBC. CONCLUSION: Global DNA hypomethylation from adjacent normal tissues may be predictive of the risk of CBC. In addition, hypermethylation of specific genes such as CCDC108, ELOVL6, DACT2, LHX2, GABRA5 and OSBP2 in normal breast tissues may therefore be useful as a clinical biomarker of CBC if our results were validated in a larger cohort.
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Caillet, Nina. "Rôle de la méthylation de l'ADN et des microARN dans les lymphomes T anaplasiques à grandes cellules ALK positifs." Thesis, Toulouse 3, 2019. http://www.theses.fr/2019TOU30139.
Full textAbstract:
Le lymphome anaplasique à grandes cellules (LAGC) est le lymphome T pédiatrique le plus fréquent. Majoritairement de phénotype CD4, il exprime,dans environ 80% des cas, la tyrosine kinase oncogénique NPM-ALK. A partir d'un séquençage à haut débit de cellules humaines de LAGC NPM-ALK(+) traitées par la décitabine, ou transfectées avec un siARN anti-ALK, j'ai montré que NPM-ALK, STAT3 et l'ADN méthyltransferase(DNMT1), induisent l'hyperméthylation du gène MIR125. In vitro, l'inhibition de l'ADN topoisomérase II par la doxorubicine empêche la fixation de la DNMT1 sur le promoteur du gène MIR125B et induit son expression. En utilisant une approche par purification de microARN-biotinylé l'ARNm BAK1 a été identifié comme cible de miR125b. Chez les patients,miR125b et la protéine pro-apoptotique BAK1 sont associés à une rechute après chimiothérapie. Parallèlement, j'ai généré des modèles cellulaires de LAGC NPM-ALK(+) à partir de lymphocytes T CD4 humains (CD4/NPM-ALK(+)). Une analyse intégrant des données de méthylome, et de transcriptome,a montré que les CD4/NPM-ALK(+) et les patients LAGC NPM-ALK(+)présentent des profils semblables, proches des précurseurs thymiques et éloignés de celuides lymphocytes CD4 normaux. L'analyse préliminaire du miRNome suggère également que les CD4/NPM-ALK(+)) sont différents des lymphocytes CD4 normaux. De plus, mes données mettent en avant une diminution d'expression, par méthylation de l'ADN, de facteurs de transcription essentiels à la différenciation des précurseurs thymiques. Une augmentation de facteurs de transcription de pluripotence est également observée. Defaçoncohérente, j'aiobservé une corrélation entre l'hypométhylation du promoteur du gène EPAS1 et la surexpression de la protéine HIF2a, connue pour affecter la différenciation et la survie des précurseurs hématopoïétiques. Le potentiel thérapeutique des antagonistes de HIF2a en tant que traitement potentiel des LAGCest proposé.En conclusion,nous suggérons queNPM-ALK via la méthylation de l'ADN i) peut réprimer l'expression de microARN impliqué dans la résistance à la chimiothérapie etii) que dans les lymphocytes T périphériques matures il pourrait restaurer des caractéristiques analogues à un progéniteur thymiqueAnaplastic Large Cell Lymphoma (ALCL) is the most common pediatric T lymphoma. Mostly CD4(+), in about 80% of cases ALCL expresses the oncogenic tyrosine kinase NPM-ALK. Using a high-throughput sequencing of human NPM-ALK(+) ALCL treated with decitabine, or transfected with siRNA against ALK, I have shown that NPM-ALK, STAT3, and methyltransferase DNA 1 (DNMT1), induce hypermethylation of the MIR125 genes. In vitro, inhibition of topoisomerase II activity by doxorubicin inhibits the fixation of DNMT1 at the MIR125B gene promoter. Using microRNA-biotinyled purification we identified BAK1 mRNA as target of miR125b. In primary ALCL, miR125b and the pro-apoptotic protein BAK1 were correlated with relapse risk after chemotherapy. Moreover, I developed cellular NPM-ALK(+) ALCLmodels by transduced human CD4 lymphocytes (CD4/NPM-ALK(+)). Integrative analysis of methylome and transcriptome showed that CD4/NPM-ALK(+) and primary NPM-ALK(+) ALCLhave similar profile, close to thymic precursors but different to normal CD4 lymphocytes. Preliminary miRNome analysis also suggests that CD4/NPM-ALK (+) are different from normal CD4 cells. In addition, we observed a expression decrease by DNA methylation of transcription factors essential to the differentiation of T precursors. An increase of expression of pluripotency transcription factors is also observed. Coherent way, we noted a correlation between the hypomethylation of the EPAS1 gene promoter and the overexpression of the HIF2a protein which affects the differentiation and survival of hematopoietic precursors. We have highlighted the therapeutic potential of HIF2a antagonists as potential treatments. Altogether, our findings suggest that NPM-ALK through DNA methylation i) represses expression of microRNA implicated in chemotherapy resistanceand ii) could restore progenitor-like features in mature peripheral T-cells in keeping with a thymic progenitor-like pattern
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Hammam, Elie. "DNA methylation in P. falciparum : a novel epigenetic target for new antimalarial discoveries." Electronic Thesis or Diss., Sorbonne université, 2019. http://www.theses.fr/2019SORUS141.
Full textAbstract:
La méthylation de la cytosine de l’ADN (5mC) est une marque épigénétique très bien établie chez les eucaryotes supérieurs contrôlant l'expression des gènes et jouant un rôle clé dans un large éventail de processus biologiques tels que l'empreinte génomique et l'inactivation du chromosme X. L’hydroxyméthylation de l’ADN (5hmC) a récemment attiré beaucoup d’attention dans le domaine de l’épigénétique et a été validée en tant que marque distincte de 5mC, ayant différentes fonctions et impact sur l’expression des gènes. Chez le parasite humain du paludisme P. falciparum, la présence de méthylation de l’ADN est depuis longtemps sujet à controverse dans la littérature jusqu’à ce qu’on ait récemment démontré que l’ADN 5mC est présent à des niveaux relativement élevés dans le génome du parasite. Au cours de cette thèse, nous avons utilisé des technologies de pointe, notamment l'immunoprécipitation de l'ADN hydroxymétylée couplée au séquençage et le « oxidative-bisulfite/biuslfite-sequencing » (oxBS / BS-seq) pour étudier la présence d'hydroxyméthylation de l'ADN dans le parasite. Nous avons montré pour la première fois que la modification de l’ADN la plus abondante chez P. falciparum n’est pas 5mC mais plutôt une modification de type 5hmC, présente principalement dans le corps des gènes activement transcrits, alors que 5mC est présente à des niveaux très bas. D'autre part, nous avons utilisé l'édition du génome CRISPR-Cas9 pour générer des parasites mutants dépourvus de Pf.DNMT2 et avons montré que l'enzyme n'était pas nécessaire pour l'activité de la DNMT dans les extraits nucléaires de parasites. Cela indique que le parasite code pour d'autres DNMT non identifiés bioinformatiquement. Fait intéressant, le taux d'engagement sexuel des parasites dépourvus de DNMT2 a été multiplié par 8 par rapport aux parasites 3D7 de type sauvage. Nos données indiquent que Pf.DNMT2 est lié au contrôle de l'engagement sexuel chez Plasmodium. Enfin, nous avons criblé des inhibiteurs de l’ADN méthylatransférase humaine dérivés de la famille des quinazolines-quinoléines et avons montré que ces inihibiteurs sont très efficaces et tuent les parasites en moins de 6 heures. De plus, nous avons utilisé des tests d'activité in vitro de DNMT et avons montré que les hDNMTi réduisaient de manière significative l'activité DNMT dans les extraits nucléaires de P. falciparum. Fait intéressant, les inhibiteurs de DNMT sélectionnés étaient également actifs contre les isolats cliniques résistants à l'artémisinine. Dans l’ensemble, nos données valident fortement la voie de la méthylation de l’ADN chez P. falciparum en tant que nouvelle cible thérapeutique potentielle pour de nouvelles découvertes antipaludiquesDNA cytosine methylation (5mC) is a very well established epigenetic mark in higher eukaryotes controlling gene expression and playing a key role in a wide range of biological processes such as genomic imprinting and X chromosme inactivation. Recently, DNA hydroxymethylation (5hmC) has gained a lot of attention in the epigenetics field and has been validated as a separate mark from 5mC having different functions and impact on gene expression. In the human protozoan malaria parasite Plasmodium falciparum, the presence of DNA 5mC has long been a subject of controversy in the litterature. During the course of this Ph.D we revisited this topic using state-of-the-art technologies including hydroxymetylated DNA immunoprecipitation coupled to sequencing and oxidative bisulfite/bisulfite sequencing (oxBS/BS-seq) to investigate the presence of DNA cytosine methylation in this human pathogen. We showed for the first time that the most abundant DNA modification in P. falciparum is not 5mC but a novel type of cytosine modification we call here 5hmC-like modification. This modification is enriched in the gene body of actively transcribed genes. In P. falciparum, only one of the three canonical DNA methyltransferase type of genes have been detected. We used CRISPR-Cas9 genome editing to generate mutant parasites lacking the predicted cytosine DNA methyltransferase gene Pf.DNMT2. We show that the enzyme is not essential for parasite proliferation and is not required for DNMT activity in parasite nuclear extracts. This points to the existence of noncanonical DNMTs gene(s) in this pathogen. Importantly, parasites lacking DNMT2 showed an 8-10 fold increase in their sexual commitment rate when compared to wild-type 3D7 parasites. Linking Pf.DNMT2 to the control of malaria sexual commitment is an unprecedented finding. Although DNMT2 has been shown to methylate tRNA in other organism and in P. falciparum, it remains unclear how this function contributes to the activation of gametocyte development. Finally, we show that a new generation of human DNA methyltransferase inhibitors is highly efficient in killing multidrug resistant parasite and significantly reduces DNMT activity in P. falciparum nuclear extracts. Taken together, our data validate the existence of atypical DNA methylation pathways in P. falciparum that can be targeted for the development of novel antimalarial drugs
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Keita, Mamadou. "Analyse globale des altérations abberantes de la méthylation de l'ADN dans le cancer de l'ovaire." Thesis, Université Laval, 2013. http://www.theses.ulaval.ca/2013/30150/30150.pdf.
Full textAbstract:
Le cancer de l’ovaire représente 4% de tous les cancers chez la femme et est la première cause de décès parmi les tumeurs gynécologiques en occident. Le cancer épithélial de l’ovaire (CEO) représente 90% de toutes les tumeurs de l’ovaire. Malgré les avancées médicales et chirurgicales, le taux de survie à long terme demeure décevant en raison de la nature asymptomatique de la maladie. Le traitement repose sur la chirurgie cytoréductive suivie de la chimiothérapie combinant les dérivés de platine et de taxanes avec un taux de réponse de plus de 80%. Cependant, la des patientes font une récidive par l’émergence de la résistance à ces drogues conventionnelles. Les bases moléculaires du déclenchement et de la progression du cancer de l’ovaire sont encore méconnues. Au cours d’un cancer, l’hyperméthylation des ilots CpG de certains promoteurs géniques conduit souvent à l’inactivation des gènes suppresseurs de tumeur. Parallèlement, l’hypométhylation des ilots CpG de certains promoteurs est également impliquée dans la réactivation des proto-oncogènes et des gènes pro-métastatiques. La technologie des micropuces à ADN est grandement utilisée au niveau de la recherche sur le cancer, y compris celles portant sur les mécanismes et les biomarqueurs associés à la progression et à la chimiorésistance dans les cancers ovariens. Dans ce travail de thèse, nous avons évalué le profil de méthylation abberante dans les différents grades des tumeurs de CEO de type séreux par rapport aux tissus normaux de l’ovaire, et dans les cellules primaires post-chimiothérapeutiques par rapport aux cellules primaires pré-chimiothérapeutiques de l’ovaire de deux patientes. Nos résultats ont montré que l’hyperméthylation est un événement très précoce de la carcinogenèse avec suppression des gènes ayant un rôle protecteur. Alors que l’hypométhylation massive est associée à la phase avancée de la maladie avec la surexpression des gènes impliqués dans l’invasion et la métastase. Découlant de ces études, RUNX1 et RUNX2 ont été identifiés comme des gènes hypométhylés dans les cellules post-chimiothérapeutiques. Les études fonctionnelles ont montré que ces deux gènes sont associés à la prolifération, la migration et l’invasion cellulaire dans le CEO. Cependant, ces effets similaires sont exercés par des mécanismes moléculaires différents.Ovarian cancer accounts for 4% of all cancers in women and is the leading cause of death among Gynecologic tumours in the western countries. The epithelial ovarian cancer (EOC), which represents 90% of all ovarian tumors. Despite advances in medical and surgical treatment, long term survival rate remains disappointing due to the asymptomatic nature of the disease. The treatment uses cytoreductive surgery followed by chemotherapy combining derivatives of platinum and taxanes with a response rate of over 80%. However, the most part of the patients have a recurrence by the emergence of resistance to these conventional drugs. The molecular basis of the initiation and progression of ovarian cancer are still unknown. During cancer, hypermethylation of gene promoter CpG islands often leads to inactivation of some tumor suppressor genes. At the same time, CpG islands hypomethylation is also associated to reactivation of proto-oncogenes and pro-metastatiques genes. The microarray technology has been successfully used in cancer research, including studies on mechanisms and biomarkers linked to ovarian cancer progression and chemoresistance. In this study, we have evaluated the aberrant DNA methylation profile in tumour grades of serous type EOC compared to normal ovarian tissue, and primary cells culture prior to and post chemotherapy (CT) treatment from 2 EOC patients. Our results showed that hypermethylation is an early event in carcinogenesis with down-regulation of genes having a protective role. While massive hypomethylation is associated with advanced serous EOC with upregulation of genes involved in cell invasion and metastasis. From these studies, we identified RUNX1 and RUNX2 as hypomethylated genes in post-chemotherapy primary cells culture. Sebsequent functional analyses pointed to RUNX1 and RUNX2 association with EOC cell proliferation (including cell cycle control for RUNX1), migration and invasion. However, RUNX1 and RUNX2 display overlapping functions in EOC dissemination, these nevertheless employ distinct molecular mechanisms, specific for each gene. Our data are indicative of strong oncogenic potential of both transcription factors in EOC progression.
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Luciani, Judith. "L'hétérochromatine et sa relation à la pathologie humaine." Aix-Marseille 2, 2006. http://www.theses.fr/2006AIX20673.
Full textAbstract:
Le but de ce travail de thèse a été de mieux connaître l’organisation, la composition et les fonctions de l’hétérochromatine (HC) humaine. Cette partie du génome, caractérisée par son état très condensé et son inactivité transcriptionnelle, longtemps considérée comme inutile, demeure en effet mal connue. Ce travail a été essentiellement réalisé in situ, sur différents modèles d’HC constitutive (télomères, régions centromériques) et facultative (vésicule sexuelle), dans des cellules normales et pathologiques. La première partie de ce travail, qui concerne l’étude d’une série de patients présentant une délétion de la région télomérique du chromosome 22, a conduit à la mise en évidence d’un gène candidat potentiellement responsable du syndrome associé à cette délétion (syndrome 22q13). Il a aussi permis d’émettre des hypothèses expliquant la tendance marquée des régions télomériques à la recombinaison et donc leur fréquente implication dans les réarrangements de ce type. La deuxième partie de ce travail a permis de démontrer que la protéine HP1, caractéristique de l’HC constitutive, pouvait aussi être un constituant de l’HC facultative de la vésicule sexuelle, permettant de penser que ces deux types d’HC sont formés sur des bases communes. Enfin, la troisième partie, consacrée à l’étude de la pathologique ICF (Immunodeficiency, Centromeric instability, Facial dysmorphy) a conduit à la mise en évidence d’une certaine redondance entre les différents constituants de l’HC. Cette étude a révélé la présence d’une distribution altérée de la protéine HP1 à la phase G2 du cycle cellulaire, vraisemblablement liée au problème de condensation caractéristique du syndrome ICF. Enfin, cette étude a conduit à proposer l’intervention des corps PML dans le processus de condensation de l’HC qui précède la métaphase, fonction jusque là restée ignorée.